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Automobili stampate in 3D!

2 Ott

Solo qualche tempo fa, avevamo parlato in dettaglio delle stampanti 3D:

Due parole sulla stampa in 3D

Come visto, questi strumenti, che possono esssere considerati ancora in fase prototipale, offrono delle soluzioni uniche con margini di applicazione possibili nei settori più disparati. Dal mio punto di vista, considero questi oggetti ancora in fase di prototipo non per le applicazioni già in corso ma perchè, molto spesso, la loro esistenza è poco conosciuta e perchè ancora non abbiamo sfruttato al massimo le loro potenzialità.

Proprio per questo motivo, oggi vorrei commentare con voi un articolo davvero molto interessante. Solo qualche giorno fa, i giornali hanno riportato qualcosa di impensabile fino ad ora, un’applicazione davvero entusiasmente della stampa 3D con cui è stato realizzato un prototipo di automobile che tra poco, con buona probabilità, verrà messo in commercio.

Attenzione però, al solito, alcune testate hanno riportato la notizia in modo errato definendo questa applicazione come la “prima” automobile stampata in 3D. Per comprendere meglio, diamo qualche dettaglio aggiuntivo.

Già nel 2010, negli Stati Uniti era stata realizzata quella che possiamo definire la prima automobile dotata di carrozzeria stampata in 3D. Il prototipo in questione, perché di questo si tratta, si chiamava Urbee. A riprova, vi riporto un articolo del Sole 24 ore del 3 Novembre 2010:

Sole 24 ore, Urbee

Questa è la foto della Urbee:

Urbee, la prima vettura in assoluto stampata in 3D

Urbee, la prima vettura in assoluto stampata in 3D

Bene, perchè allora a distanza di 4 anni la stessa applicazione fa ancora notizia? Il primo motivo è nazionalista. La notizia di questi giorni è, ripeto, di un’automobile stampata in 3D e presentata a Chicago su progetto di un designer italiano che si chiama Michele Anoè. Senza indugio, vi mostro subito le foto di questa automobile che si chiama invece STRATI:

La Strati

La Strati

Detto questo, capite subito perché, giustamente in parte, i giornali italiani hanno dato molto risalto alla notizia. C’è anche da dire che il progetto ha partecipato ad una selezione a livelo mondiale in cui il nostro designer è arrivato primo tra oltre 200 contendenti e per questo motivo la Strati è stata realizzata e presentanta. Ma, oltre a questo, esistono anche delle particolarità tecnico-commerciali che rendono la notizia importante. Al contrario della Urbee, la carrozzeria della Strati è stata stampata tutta in un volta. Il risultato ottenuto è simile a quello dei modellini che si acquistano nei negozi di giocattoli in cui i singoli pezzi sono uniti da piccole giunzioni di plastica. Ecco una foto della lavorazione della Strati:

Lavorazione della Strati

Lavorazione della Strati

Dopo il processo di stampa, i pezzi vengono fresati per rimuovere le parti di supporto necessarie durante la stampa e il tutto può essere assemblato molto rapidamente. Ecco l’ulteriore deffirenza tra le due automobili, per realizzare una Strati occorrono solo 44 ore di lavorazione. Un tempo record per ottenere un oggetto pronto e realmente funzionante.

Oltre a questo, come anticipato, la Strati verrà ora prodotta e, lentamente, realizzata in serie dalla Local Motor. Inutile dire che questa utomobile è dotata di un motore elettrico tra l’altro assolutamnete commerciale. Il propulsore utilizzato è infatti lo stesso della Renault Twizy. I consumi dichiarati per questo primo prototipo sono assolutamente degni di nota, 65 Km/h come velocità di picco con un’autonomia di 200 Km a ricarica.

Il prezzo?

Considerando che parliamo sempre di una macchina elettrica, il prezzo è più o meno in linea con le altre auto del settore, tra i 18000 e i 34000 dollari. Certo, considerando che tutto il processo di lavorazione delle parti esterne avviene mediante una stampante 3D in 44 ore, permettemi di dire che il costo, forse, è un po’ eccessivo. Molto probabilmente però, ci saranno margini di manovra dal punto di vista commerciale. Parliamo di un reale prototipo su cui non è ancora partita la produzione in serie e sul quale sono montati pezzi provenienti da diversi fornitori.

Concludendo, la Strati, oltre ad essere disegnata da un italiano, rappresenta un notevole salto avanti per la stampa 3D che lascia il mondo dei prototipi con grandi dimensioni per approdare, forse, a livello commerciale. Ripeto quello che ho scritto anche nel precedente articolo, la stampa 3D ci riserverà ancora molte sorprese per il futuro e, grazie ad un incremento dell’utilizzo e della ricerca, potrà realizzare oggetti a basso costo e larga diffusione.

Psicosi 2012. Le risposte della scienza”, un libro di divulgazione della scienza accessibile a tutti e scritto per tutti. Matteo Martini, Armando Curcio Editore.

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Il meccanismo di Anticitera

23 Dic

Dopo diversi articoli di scienza, torniamo un po’ a parlare di grandi misteri. Questa volta lo facciamo prendendo spunto da un reperto estremamente complesso, anche se poco conosciuto, e sul cui funzionamento si e’ speculato davvero molto nel corso degli anni. Come avete letto dal titolo del post, mi riferisco al cosiddetto “meccanismo di Anticitera” o “di Antikythera”.

Per prima cosa, iniziamo dal racconto storico di questo reperto. Nel ottobre del 1900, un gruppo di pescatori di spugne venne spinto molto fuori rotta a causa di una tempesta ritrovandosi sulle coste dell’isolotto di Anticitera. Qui, i pescatori fecero alcune immersioni per verificare la presenza di spugne. Ad una profondita’ di circa 60 metri, i pescatori ritrovarono il relitto di un’antica nave greca adibita al trasporto di manufatti preziosi. A seguito di diverse immersioni, vennero portate in superficie divrse statue di rame e bronzo, manufatti, oggetti lussuosi e anche quello che appariva con un blocchetto di bronzo corroso dal tempo. Tutti queste reperti vennero poi trasportati al museo nazionale di Atene in attesa di essere classificati.

Nel 1902, il misterioso blocco fini’ nelle mani dell’ex ministro della cultura Spyridon Stais che si accorse che quell’insignificante blocchetto nascondeva in realta’ un qualcosa apparentemente complesso e che mai prima di allora era stato ritrovato in reperti di quell’epoca. Oltre a questo, tra i reperti vennero ritrovati altri pezzi che appartenevano in origine al blocco originale.

Per chi non lo conoscesse, quello che venne poi chiamato Meccanismo di Anticitera e’ fatto in questo modo:

Il meccanismo di Anticitera conservato al museo archeologico di Atene

Il meccanismo di Anticitera conservato al museo archeologico di Atene

Il blocchetto e’ grande piu’ o meno come un libro, e’ interamente di rame e, come visibile anche dalla foto, presenta una serie di ruote dentate a formare una sorta di meccanismo meccanico. Apparentemente non ci sarebbe nulla di strano, se non fosse che i reperti sono stati datati intorno al I secolo avanti Cristo.

Studiando il meccanismo, si capi’ subito che quello che rimaneva oggi era solo una minima parte del complesso originario. Sulle varie ruote sono presenti moltissime iscrizioni diverse e gli ingranaggi sono montatti in contatto tra loro proprio per trasferire il moto da uno all’altro.

Una ricostruzione grafica del meccanismo originario e’ piu’ o meno questa:

Ricostruzione grafica del meccanismo di Anticitera

Ricostruzione grafica del meccanismo di Anticitera

La grande domanda che per anni ha impegnato i ricercatori, ma soprattutto i curiosi, e’ ovviamente: a cosa serve questo meccanismo?

Come potete facilmente immaginare, questo quesito ha dato spazio alle interpretazioni piu’ fantasiose. Si va dal semplice calendario meccanico, fino ad un sistema di comunicazione dimensionale. Secondo altri poi, questo meccanismo sarebbe la prova inconfutabile che nei secoli scorsi il nostro pianeta e’ stato visitato da civilta’ aliene che hanno trasmesso parte della loro tecnologia agli antichi.

Ovviamente, come sempre accade, queste interpretazioni non sono supportate da nulla e non trovano nessuna dimostrazione oggettiva.

Dunque, a cosa serve il meccanismo? Anche se non ancora pubblicate, circa il 95% delle iscrizioni presenti nel reperto sono state tradotte. Proprio da queste traduzioni si e’ potuto capire il reale compito del meccanismo. Quello che vediamo oggi come un grezzo blocchetto di bronzo e’ in realta’ un complesso meccanismo di conteggio del tempo. Le diverse ruote servono per poter visualizzare in modo molto preciso le fasi lunari, i cicli solari, le rivoluzioni siderali e, come pubblicato proprio in questi giorni, anche le date delle olimpiadi greche.

Perche’ c’e’ bisogno di questo ingegnoso sistema per conteggiare questi avvenimenti? Per prima cosa, sappiamo che i mesi lunari sono diversi da quelli che utilizziamo noi oggi. Inoltre, per riprodurre l’anno siderale rispetto a quello solare e’ necessario mantenere un rapporto di 254 a 19. Perche’? Molto semplice, la nostra Luna compie 254 rotazioni esattamente ogni 19 anni solari. Riproducendo questo rapporto con ruote dentate, e’ possibile seguire l’anno siderale rispetto a quello solare. Ma non e’ tutto, il meccanismo e’ ovviamente dotato di un differenziale per trasmettere l’esatto rapporto tra le ruote e anche per riprodurre le fasi lunari nel corso degli anni oltre a stagioni, giorni della settimana, equinozi e i movimenti di alcuni pianeti. Capite dunque come il meccanismo di Anticitera sia in realta’ un complesso datario cosmologico in grado di riprodurre alcuni fenomeni naturali.

A questo punto pero’, la domanda fatta in precedenza acquista ancora piu’ valore: e’ possibile che un meccanismo cosi’complesso sia stato costruito nel I secolo avanti Cristo?

Per poter rispondere, dobbiamo fare qualche considerazione specifica. Per prima cosa, il meccanismo e’ realizzato in bronzo, un materiale conosciuto all’epoca e anche facilmente lavorabile. questa considerazione meccanica non e’ affatto poco importante. Come e’ noto, i greci erano abili nel lavorare questo materiale rendendo possibile la realizzazione di manufatti come quello del meccanismo.

Passiamo poi al funzionamento vero e proprio. Come detto in precedenza, i fenomeni riprodotti dal meccanismo erano tutti noti e perfettamente conosciuti al tempo. Ovviamente, i movimenti di Sole e Luna erano conoscuti con grande precisione cosi’ come riprodotti dal particolare datario. Oltre a queste evidenze, e come accennato in precedenza, il meccanismo era in grado di riprodurre il movimento di cinque pianeti. Avete capito bene, solo 5 pianeti, cioe’ quelli piu’ vicini alla Terra e conosciuti anche da popolazioni ben piu’ antiche di quella greca del I secolo a.C. Detto questo, la realizzazione del meccanismo, sia dal punto di vista meccanico che funzionale, e’ del tutto comprensibile e assolutamente non in contrasto con le conoscenza dell’epoca.

Ovviamente, il meccanismo di Anticitera e’ l’unico della sua specie rinvenuto fino ad oggi. Magari, in seguito, verrano riportati alla luce altri ritrovamenti simili o anche piu’ complessi. A volte, l’unicita’ di una scoperta fa pensare all’assurdita’ della cosa. Questo e’ assolutamente sbagliato. Come visto nelle considerazioni fatte, la costruzione e il funzionamento del meccanismo sono perfettamente compatibili con le conoscenze dell’epoca.

 

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L’invasione periodica delle cicale

8 Mag

Forse leggendo il titolo del post, avete pensato che mi stessi riferendo a quei simpatici ma assordanti animaletti che durante il periodo estivo ci deliziano con il loro caratteristico rumore, segno inconfondibile del caldo. Purtroppo, siete completamente fuori strada.

In questo articolo, vorrei parlarvi di un esemplare, sempre della specie delle cicale, ma con un comportamento del tutto anomalo, ossia le Magicicadas, cioe’ le cicale magiche.

Questi esemplari, hanno un ciclo vitale del tutto unico nel regno animale. Appena schiuse le  uova, le neonate cicale, ancora in uno stato larvale si rifugiano nel terreno scavando piccoli tunnel profondi anche fino a 3 metri. Qui, nutrendosi della linfa delle piante, finiscono il loro ciclo vitale che le portera’ fino all’eta’ adulta.

Quanti ci vuole per fare questo? Precisamente 17 anni!

Avete capito bene, le cicale magiche, restano nel terreno 17 anni precisi, fino a che non raggiungono l’eta’ adulta. A questo punto, tutte insieme, escono fuori per andare a popolare tutto quello che trovano: rami, alberi, condotti dell’aria, condizionatori, tubi di scappamento, ecc. Si tratta di una vera e propria invasione di cicale.

Gli esemplari di questa specie, hanno una forma leggermente diversa da quella delle cicale classiche, presentando occhi rossi un po’ sporgenti e con dimensioni di poco inferiori ai 4 cm:

Le cicale magiche che emergono ogni 17 anni

Le cicale magiche che emergono ogni 17 anni

La cosa incredibile e’ dunque che, esattamente ogni 17 anni, tutte insieme escono dal terreno per una vera e propria invasione che ricorda un po’ la famosa piaga d’Egitto.

Perche’ sto parlando di questo fenomeno?

Quel fatidico momento di cui stiamo parlando, e’ ormai prossimo. Quando infatti il terreno raggiungera’ la temperatura di 18 gradi centigradi, le cicale usciranno fuori cosi’ come hanno fatto l’ultima volta nel 1996. Le cicale magiche sono una specie conosciuta soprattutto nella costa ovest degli Stati Uniti e del Canada, dove questo storico momento sta creando attesa, ma anche qualche ansia.

La data prevista per questo incredibile fenomeno naturale e’ intorno al 18 maggio di quest’anno. Questa specie di cicale e’ del tutto innocua sia per l’uomo che per le coltivazioni.

Perche’ escono tutte insieme dal terreno?

Anche se puo’ sembrare incredibile, l’unico motivo e’ l’accoppiamento. Dopo 17 anni pasati nel terreno per arrivare all’eta’ adulta, nel momento in cui emergono in superficie, le cicale vivranno un tempo pari piu’ o meno a 3 settimane, in cui non faranno altro che accoppiarsi. Ciascuna femmina riuscira’ in questo intervallo a depositare fino a 600 uova, per poi morire stremata insieme al maschio. Come anticipato, una volta schiuse le uova, le larve si nasconderanno nel terreno dove passeranno i prossimi 17 anni.

Per darvi un’idea dei numeri, ci si aspetta qualcosa come 3 milioni di cicale per ettaro di terrano. Come detto, a parte la bellezza discutibile di questi insetti, non ci sono pericoli per gli esseri umani. Il problema principale che i cittadini americani delle zone interessate saranno costretti a sopportare sara’ l’assordante rumore prodotto da questi animali. In questo caso, il canto della cicala, che rientra nel rituale dell’accoppiamento, raggiungera’ i 90 decibel, cioe’ quello di una trebbiatrice o di un motorino da 25 cavalli.

Come detto, si tratta di un comportamento unico nel regno animale sia per la lunghezza del periodo di maturazione, ma soprattutto per l’incredibile precisione con la quale le cicale emergono in superificie. Altra domanda, ancora senza risposta, e’ anche il perche’ tutte le cicale escano dal terreno esattamente nello stesso istante dopo 17 anni passati nel sottosuolo.

Come potete immaginare, quella che sta per accadere e’ un’occasione molto importante per gli entomologi che stanno preparando tutti i loro strumenti per studiare a fondo questa fantastica specie animale e cercare di capire, ogni 17 anni, sempre qualcosa in piu’ di questo stranissimo comportamento.

Per completezza, vi segnalo anche un articolo del Corriere, risalente al 1996 e che parla del precedente fenomeno:

Corriere, 1996

Bene, le cicale che stanno per uscire ora, altro non sono che le uova depositate nel ’96 a seguito di questo frenetico e incredibile rituale di accoppiamento forsennato.

Lo strano fenomeno delle cicale magiche e’ stato scoperto nel 1843 e da questa prima osservazione, le cicale non hanno mai saltato uno degli appuntamenti ogni 17 anni.

A questo punto, non ci resta che attendere il momento preciso in cui il terreno raggiungera’ i 18 gradi per vedere nuovamente questa rarissima specie emergere. Ovviamente, con buona pace dei tanti americani che dovranno anche ascoltare per tre settimane il canto delle cicale magiche. L’occasione e’ importante, il prossimo appuntamento sara’ solo nel 2030!

 

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Curiosita’ sui cicli solari

31 Dic

Nel post precedente, siamo tornati a parlare del Sole, per cercare di fare un po’ di chiarezza nel mare di informazioni piu’ o meno fasulle che trovate in rete:

Sole: quanta confusione!

In particolare, abbiamo visto come il Sole presenti un andamento temporale noto, con un periodo di 11 anni che trascorre tra un massimo ed un minimo di attivita’.

Per quanto riguarda i minimi, su cui ci siamo concentrati prima, come detto, un minimo molto prolungato dell’attivita’ solare, puo’ veramente avere delle conseguenze particolari sulla Terra. Come e’ facile immaginare, un lasso di tempo abbastanza lungo di bassa attivita’ solare, puo’ causare un sensibile abbassamento di temperatura sul nostro pianeta.

In questo post, vorrei proprio parlarvi di “storia” dei cicli solari e dei minimi prolungati e accentuati che ci sono stati nel corso dei secoli.

In particolare, il piu’ famoso minimo prolungato di attivita’ solare si e’ avuto negli anni tra 1645 e il 1715 ed e’ noto come minimo di Maunder o “Maunder minimum”. Altro minimo storico, ma meno drastico, si e’ avuto invece tra il 1790 e il 1830 ed e’ noto come minimo di Dalton.

Prima di tutto, voglio mostrarvi un grafico del numero di macchie solari registrate negli ultimi 400 anni. Come sappiamo bene, il numero di macchie solari e’ un indicatore molto importante per capire l’attivita’ solare ed e’ direttamente collegato al comportamento del nostro Sole.

Ecco il grafico:

Il numero di macchie solari registrate nel corso degli anni

Il numero di macchie solari registrate nel corso degli anni

Come vedete, il minimo di Maunder e’ facilmente riconoscibile. Maunder era un astronomo solare che in realta’ nacque nel 1851, quindi quando il minimo era gia’ finito, ma che scopri’ questa anomalia studiando le cronache passate con l’indicazione del numero di macchie solari osservate in passato.

A conferma di quanto detto in precedenza, il minimo di Maunder e’ anche noto come “piccola era glaciale”. In questo periodo si registro’ un lungo lasso di tempo in cui sul Sole erano quasi scomparse le macchie. In questi anni, in Europa ed in Nord America, si registrarono gli inverni piu’ freddi mai osservati. In realta’, molto probabilmente la stessa cosa avvenne anche in altre parti del mondo, ma purtroppo non vi sono dati storici a conferma di questo.

Capiamo subito un cosa, stiamo parlando di un periodo prolungato con un’attivita’ del Sole veramente molto bassa e caratterizzata quasi dalla scomparsa delle macchie solari. Come detto, questo non ha causato nessuna catastrofe sulla Terra a parte, come molto probabilmente si pensa, degli inverni piu’ rigidi. Questo solo per puntualizzare e per smentire nuovamente tutti quelli che vedrebbero in un’attivita’ anomala del Sole un segnale premonitore per catastrofi immani sulla Terra.

Detto questo, vorrei invece parlarvi di una curiosita’ poco nota, ma molto interessante.

Prima di tutto vi voglio mostrare un’immagine:

messiah

Sapete di cosa si tratta? E’ un violino, ma non uno qualsiasi, e’ uno Stradivari del 1716, in particolare forse uno degli Stradivari piu’ noti, il Messiah. Credo che tutti conoscano non solo il grande maestro liutaio cremonese, ma anche il valore quasi inestimabile dei suoi celebri violini. Cio’ che rende unici questi strumenti e la purezza del suono e l’unicita’ delle armoniche prodotte quando vengono suonati.

Proprio su questi violini vi vorrei racontare una curiosita’.

Antonio Stradivari nacque a Cremona nel 1644 ed ebbe il suo periodo d’oro nella costruzione di violini tra il 1700 e il 1720. Per costruire i suoi strumenti, utilizzo’ legno facilmente disponibile a Cremona e proveniente dalle Alpi. In particolare, utilizzo’ molto legno di abete proveniente dalla foresta di Paneveggio in Trentino.

Uno studio condotto su diverse foreste in Europa, ha mostrato per gli alberi cresciuti nel periodo del Maunder minimum un legno piu’ denso e con cerchi molto piu’ stretti. Questo e’ naturale se pensiamo alle temperature piu’ basse in quegli anni.

Effetto di questa crescita rallentata e’ stato un legno piu’ denso ma con proprieta’ armoniche molto particolari. Come e’ noto, Stradivari scelse il legno da utilizzare per i suoi strumenti proprio in base alle caratteristiche armoniche del materiale. Molto probabilmente, la bonta’ e l’unicita’ di queste armoniche sono in parte dovute anche alla piccola era glaciale degli anni precedenti.

Ovviamente questa considerazione non toglie nulla alle straordinarie doti di Stradivari nel costruire i suoi violini. Molto probabilmente il fatto che si utilizzo’ legno cresciuto proprio nel periodo del Maunder minimum ha dato solo un contributo all’unicita’ dei suoni emessi da questi fantastici strumenti.

 

 

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