Lo studio e la comprensione del comportamento dei materiali è fondamentale per progettare strutture sicure e innovative, sia che si tratti di realizzare ponti e edifici nel contesto dell’ingegneria civile, sia di sviluppare protesi e tessuti artificiali in ambito medico. Tale conoscenza ci permette di creare infrastrutture resistenti e durature nell’ingegneria civile, mentre in biomeccanica è essenziale per capire come funziona il corpo umano e fornire le basi per sviluppare soluzioni mediche all’avanguardia.
Gli strumenti sperimentali e i modelli volti allo studio del comportamento meccanico dei materiali utilizzati nell’ingegneria civile e nella biomeccanica, anche se tali aree di ricerca possono sembrare due mondi distanti, sono i medesimi. Le attività, previste da questa iniziativa, permetteranno di scoprire come i materiali, dal cemento ai tessuti biologici, si comportano in modi sorprendentemente simili e perché questo accade.
Le attività saranno interattive: i bambini saranno guidati dai ricercatori, ma saranno loro stessi a sperimentare e a condurre le prove. In una prima fase, esploreremo i fenomeni in modo qualitativo, facendo leva sulle sensazioni ed esperienze dirette per comprendere le proprietà dei materiali. Successivamente, nella seconda parte, utilizzeremo strumenti di laboratorio per quantificare ciò che è stato osservato, avvalendoci di strumentazioni tecniche per prove meccaniche che permetteranno di collegare le percezioni iniziali ai dati scientifici.
Come fa il mio cellulare a capire che lo schermo deve ruotare quando lo rovescio su un lato per vedere il video di una canzone? Com’è possibile che muovendo il controller della Wii il mio avatar riesca a colpire una pallina da tennis che vola su uno schermo?
Funzionalità come queste, ormai date per scontate, fino a qualche anno fa ci impressionavano, e creavano un po’ di meraviglia.
Le nostre reazioni devono essere state simili a quelle dei primi ascoltatori della radio, o dei primi spettatori di un cinema.
A quei tempi come oggi, oscure innovazioni della tecnica si sono trasformate in qualche cosa di familiare.
Questa attività ha lo scopo di illustrare il funzionamento dei dispositivi Micro-Elettro Meccanici (o semplicemente MEMS), come accelerometri e giroscopici, che si trovano dentro i nostri cellulari, ma anche nelle automobili o sui droni, e spiegare come la progettazione di questi sensori microscopici sia fondamentale per ottenere tante funzionalità per noi ormai consolidate.
Dopo avere discusso il “come funziona”, l’incontro ha come obiettivo quello di mostrare in maniera interattiva come questi sensori, largamente presenti nei cellulari, permettano di condurre numerosi esperimenti di grande interesse acquisendo e processando dati in tempo reale.
Attraverso un ciclo di 2-3 seminari tematici, scopriremo insieme i fenomeni che influenzano la qualità dell’aria, parlando delle principali fonti dell’inquinamento atmosferico, delle tecniche di monitoraggio, degli effetti sulla salute umana e sull’ecosistema, nonché delle strategie di controllo e prevenzione. Argomenti trattati:
- I fenomeni di inquinamento atmosferico: effetto serra, buco dell’ozono, polveri sottili.
Obiettivo: descrivere e spiegare i principali fenomeni di inquinamento atmosferico alle diverse scale spaziali, le loro cause, i meccanismi e le eventuali interrelazioni, i loro effetti diretti ed indiretti.
- La “misura” dell’inquinamento atmosferico.
Obiettivo: descrivere gli “indicatori ambientali” per l’inquinamento atmosferico ed illustrare i metodi con cui si possono misurare le presenze dei diversi inquinanti nell’atmosfera.
- L’elaborazione e la comunicazione dei dati di inquinamento atmosferico.
Obiettivo: mostrare come riassumere ed interpretare le informazioni di una base di dati di inquinamento atmosferico.
Per le scuole superiori, i seminari possono essere tenuti anche in lingua inglese e sviluppati con attività di laboratorio dedicata all’elaborazione statistica di dati di qualità dell’aria.
I partecipanti avranno la possibilità di esplorare il mondo delle strutture attraverso un coinvolgente programma pratico. Durante la prima attività in aula (6 ore), suddivisi in piccoli gruppi, utilizzeranno kit didattici composti da aste magnetiche, sfere, barre e piastre metalliche per approfondire in modo interattivo i principi fondamentali dell’ingegneria strutturale.
Successivamente saranno accompagnati in una visita guidata presso il Laboratorio Nervi del Polo Territoriale di Lecco (www.laboratorionervi.polimi.it). Durante la visita avranno l’opportunità di esaminare modelli fisici tridimensionali di reali organismi strutturali, acquisendo una prospettiva tangibile sui concetti appresi in aula.
Quest’esperienza offre un approccio coinvolgente e concreto all’ingegneria strutturale, arricchendo la comprensione su questo affascinante campo e trasmettendo il senso fisico di una disciplina spesso percepita come astratta.