B12KSS01
INRIM – Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica
Centro di Ricerca afferente al MIUR
rivolto a
- scuole secondarie di primo grado
- adatto anche a utenti con disabilità motoria
obiettivi
Imparare:
- a riconoscere i materiali metallici dalle loro proprietà comuni
- che esistono oltre 60 tipi di metalli e che anche i meno conosciuti sono ingredienti essenziali dei materiali e dispositivi tecnologici
- che i metalli non sono risorse inesauribili e quindi bisogna adottare comportamenti virtuosi nel loro utilizzo e riciclo
- che la struttura microscopica di un materiale metallico influenza le sue proprietà
- visitare una officina meccanica in cui si effettuano lavorazioni sui metalli e i laboratori di ricerca per la preparazione di leghe attraverso fusione e solidificazione e lo studio della loro struttura microscopica.
contenuto del percorso
Attività laboratoriale
La scoperta e la disponibilità dei metalli ha caratterizzato le tappe di evoluzione della civiltà umana e ha permesso la diffusione di innovazioni tecniche “rivoluzionarie” come l’aratro o la stampa a caratteri mobili. Oggi la situazione non è diversa: la disponibilità di “nuovi” metalli e la conoscenza delle loro proprietà sono essenziali per lo sviluppo della tecnologia, e pongono interrogativi sui limiti della loro diffusione, in relazione alle dimensioni finite delle risorse minerarie. Nella vita quotidiana si incontra un numero ristretto di elementi metallici; i restanti, dai nomi strani e per lo più sconosciuti, sono pur tuttavia essenziali per alcune applicazioni tecnologiche, ad esempio per la produzione di dispositivi elettronici di consumo (tablet, PC, cellulari)
L’attività inizia con una parte di didattica in aula (durata circa 1 ora) il più possibile interattiva per esplorare le conoscenze pregresse dei ragazzi e introdurre le proprietà peculiari dei metalli che ci consentono di identificarli facilmente (lucentezza, durezza, insolubilità, conducibilità termica, resistenza al fuoco, resistenza meccanica, densità ecc..). In seguito, per evidenziare come non tutti i metalli corrispondano alle caratteristiche del prototipo, si presenta un campionario di elementi metallici per individuare elementi “atipici” come il gallio che fonde alla temperatura corporea, l’indio che si può tagliare con il coltello, o il neodimio che va conservato sott’olio
La scoperta dei diversi metalli verrà proposta in forma di gioco della tombola in cui verranno estratti i nomi degli elementi per rivelare le loro proprietà peculiari e i loro principali utilizzi. Osservando la tavola periodica della scarsità degli elementi si cercherà poi di stimolare la riflessione su quanti elementi metallici siano contenuti nel nostro telefono cellulare e su quanto possano durare le risorse disponibili in natura con gli attuali ritmi di consumo dei dispositivi elettronici
Si accennerà inoltre alla struttura dei solidi metallici e al ruolo della struttura microscopica dei materiali nel determinarne le proprietà sfruttate per le applicazioni
L’attività prosegue poi con la visita ai seguenti laboratori, in piccoli gruppi (durata circa 1-1.5 ore):
- laboratorio di preparazione di materiali metallici, per osservare da vicino gli “ingredienti” di partenza per realizzare leghe di interesse tecnologico e le attrezzature utilizzate in un laboratorio di ricerca per farlo
- officina con macchine utensili tradizionali in cui si effettuano lavorazioni sui metalli (asportazione di truciolo, laminazione, filettatura) per osservare le operazioni comunemente effettuate nella meccanica
- laboratorio di microscopia elettronica per accennare all’importanza di controllare la struttura microscopica dei materiali per ottenere le proprietà desiderate
costi
attività gratuita
calendario
1 visita per classe – massimo 5 classi (data la capienza dei laboratori non è possibile accorpare più classi nella stessa data)
durata: 2.5 ore
periodo: gennaio-maggio 2025
sede attività
INRIM – Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, Strada delle Cacce 91 – Torino
informazioni
INRIM – Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica
L’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) è un ente pubblico di ricerca, afferente al Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca. Si occupa di scienza delle misure e dei materiali, sviluppa tecnologie e dispositivi innovativi
L’l’INRIM in qualità di istituto metrologico primario realizza i campioni primari delle unità di misura fondamentali e derivate del Sistema Internazionale delle unità di misura (SI), ne assicura il mantenimento, partecipa ai confronti internazionali e permette in Italia la riferibilità di ogni misura al SI; rappresenta l’Italia negli organismi metrologici internazionali
Le principali attività di ricerca riguardano: le costanti fondamentali della fisica (tra cui le costanti di Avogadro e di Boltzmann), i campioni primari del futuro, i materiali innovativi, le nanotecnologie, le tecnologie quantistiche, la metrologia applicata alla chimica, alla salute e all’alimentazione
L’INRIM supporta l’innovazione tecnologica industriale italiana ed europea: partecipa a programmi di ricerca dell’UE (è partner del progetto Galileo per la metrologia del tempo), fornisce servizi di certificazione tecnica e di consulenza, promuove e divulga la ricerca, curando la diffusione dei risultati nella letteratura scientifica, nei diversi settori produttivi e nella società, collabora con enti pubblici locali per la divulgazione della scienza della misura, e in particolare con l’Ufficio Scolastico Regionale del Piemonte (USR), il CESEDI, ITER