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mercoledì 16 dicembre 2020

STEP#26:La chimica e gli strumenti scientifici.

 La chimica è la ''scienza centrale'' perchè connette le altre scienze naturali, come l'astronomia, la fisica e la geologia, è anche la materia che mi ha sempre affascinato per questo motivo infatti studio ingegneria chimica e riesco a vedere un po' di chimica ovunque; anche nel Cleps! A parer mio, l'aspetto più bello della chimica sta nel fatto che studia e descrive la geometria dei materiale e, fra i tanti materiali che costituiscono il Cleps il più affascinante è il vetro. La storia del vetro e della sua lavorazione si perde nella notte dei tempi. Secondo un racconto di Plinio, questo materiale fu una scoperta accidentale dovuta ad alcuni mercanti fenici che, intorno al 5000 a.C., sbarcati presso le rive del fiume Belo in Siria, accesero un fuoco da campo ed usarono per appoggiare le loro pentole dei blocchi di nitrato prelevato dal carico che trasportavano. (leggere: vetro nella storia) .  

(Immagine tratta da Robert H.. Doremus ,Glass Science: https://books.google.it/books/about/Glass_Science.html?id=Y8dTAAAAMAAJ&redir_esc=y)

Adesso uno sguardo più tecnico: un materiale si definisce vetroso se ottenuto per progressivo raffreddamento ad una determinata temperatura di transizione vetrosa.  Questo materiale, spiegano gli esperti, si ottiene dalla fusione di misture di polveri cristalline: gli ingredienti principali sono la sabbia quarzifera e i carbonati di calcio e sodio. I granelli di silice fondono a temperature molto alte, nell'ordine di 1.700 gradi ma l'aggiunta del carbonato di calcio avvia reazioni chimiche che abbassano questa temperatura al disotto di 1.000 gradi facilitando così la produzione del vetro. Però, finora era rimasta misteriosa l'importanza della geometria dei granelli di silice e dei carbonati nelle reazioni chimiche che avvengono negli stadi iniziali del processo di formazione del vetro. (https://www.repubblica.it/scienze/2012/04/18/news/filmata_nascita_del_vetro-33516520/?ref=HREC2-12 ) E' interessante vedere anche la diffrazione di raggi X di un vetro che non ha picchi ma un alone dovuto all'assenza di ordine a lungo raggio dato che amorfo, l'immagine è tratta dalle slide della docente Monica Ferraris del Politecnico di Torino nel corso di Scienza dei materiali(2019/2020):

venerdì 23 ottobre 2020

STEP#08:I materiali.

Il  Cleps può avere la struttura in bronzo o ottone:

  • Bronzo: lega composta da rame e stagno, che può essere legata con un metallo. Venne usato nell' età del bronzo(3400 a.C.-600 a.C.) per costruire attrezzi, armi, corazze, palle di cannone  ma anche per le monete e le medaglie, avendo un ruolo fondamentale anche nell'arte. Il bronzo rese il Cleps grazie alle sue proprietà chimico-fisiche un oggetto molto resistente.
  • Ottone:  lega composta da rame e zinco, per modificarne le proprietà si possono aggiungere altri elementi come ferro, nichel e silicio. I principali campi di utilizzo sono: elettricità, munizioni, industria chimica, edilizia, monetazione e strumenti musicali. L'ottone ha una buona resistenza alla corrosione e i Cleps costruiti con questa lega presentano valori più elevati di durezza, resilienza e fusibilità rispetto a quelli in bronzo.
L'altro materiale essenziale è il vetro presente nel cannocchiale. Il vetro è un materiale ottenuto tramite la solidificazione di un liquido non accompagnata dalla cristallizzazione, sono dei solidi amorfi e non possiedono un reticolo cristallino ordina. Il primo utilizzo del vetro risale al III millennio a.C. in Mesopotamia, si trattava di paste vitree usate per decorare, intorno al 1000-500 a.C. vennero fatti piccoli utensili, mentre la prima finestra in vetro fu sviluppata durante l'Impero Romano. Grazie al vetro ottico il Cleps permette l'ingrandimento sfruttando la visione binoculare.