Lo studio dei materiali è fondamentale per comprendere il mondo che ci circonda, dagli oggetti più semplici alle grandi strutture ingegneristiche.
Due classificazioni sono cruciali per la Tecnologia e la Sostenibilità: la disponibilità della risorsa e l’origine del materiale.
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Schema da completare
Completa il seguente schema inserendo le seguenti parole:
MATERIALI – NON RINNOVABILI – DI ORIGINE CHIMICA – COMPOSITI – RISORSE – DI ORIGINE NATURALE – RINNOVABILI
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Esercizi interattivi
Presentazione
Presentazione Dalle Risorse ai Materiali: Classificazioni di Martina Baldini
Dalle Risorse ai Materiali: Classificazioni
Lo studio dei materiali è fondamentale per comprendere il mondo che ci circonda, dagli oggetti più semplici alle grandi strutture ingegneristiche.
Due classificazioni sono cruciali per la Tecnologia e la Sostenibilità: la disponibilità della risorsa e l’origine del materiale.
Prima di analizzare i materiali, è importante chiarire alcuni termini fondamentali.
Definizione di Risorsa, Materia Prima e Materiale
Risorsa Naturale
È un elemento della natura da cui l’essere umano può trarre beneficio per soddisfare i propri bisogni.
Esempi: i boschi, gli animali, le rocce.
Materia Prima
È la risorsa naturale che viene estratta o raccolta e che è pronta per essere trasformata in prodotti utili.
Rappresenta il primo stadio della catena di produzione.
Esempi: il tronco dell’albero, la lana della pecora, il marmo estratto dalle cave.
Materiale
È la materia prima trasformata attraverso lavorazioni fisiche o chimiche, così da ottenere caratteristiche utili per costruire oggetti, strumenti o strutture.
È ciò che usiamo concretamente per realizzare prodotti.
Esempi: tavole di legno stagionato, filato di lana, lastre di marmo lavorato.
Classificazione delle Risorse: Rinnovabili e Non Rinnovabili
La classificazione più importante per l’impatto ambientale si basa sulla rinnovabilità della risorsa, cioè sulla capacità della Terra di rigenerarla.
A. Risorse Rinnovabili
Sono risorse che si rigenerano in tempi relativamente brevi rispetto alla vita umana.
Se gestite in modo sostenibile, non si esauriscono nel breve periodo
Appartengono a questa categoria le materie prime di origine biologica, cioè ricavate da animali e vegetali.
B. Risorse Non Rinnovabili
Sono risorse che si rigenerano in tempi geologici, cioè migliaia o milioni di anni.
L’uso continuo di queste risorse porta al loro esaurimento.
Sono non rinnovabili le materie prime di origine minerale, cioè quelle che derivano dal sottosuolo e dalle rocce.
Classificazione dei Materiali in Base all’Origine
Una delle classificazioni più importanti riguarda l’origine dei materiali. Possiamo suddividerli in tre categorie:
-
Materiali di Origine Naturale
-
Materiali di Origine Chimica
-
Materiali Compositi
Materiali di Origine Naturale
Sono materiali che si trovano in natura e che vengono utilizzati dall’uomo dopo processi di trasformazione minimi e prevalentemente fisici.
Si dividono in tre gruppi.
1. Origine Minerale
Sono materiali che provengono dalla crosta terrestre: si ricavano da rocce compatte o da detriti (come sabbie e terre).
Esempi:
-
sabbia e argilla
-
lastre di marmo
-
barre di metallo (ad esempio di ferro, rame, alluminio)
2. Origine Vegetale
Derivano da piante e organismi vegetali.
Esempi:
-
tavole di legno stagionato,
-
filato di cotone (una fibra tessile ricavata dalla peluria che avvolge i semi delle piante del cotone)
3. Origine Animale
Derivano da organismi animali.
Esempi:
-
filato di lana
-
filato di seta (una fibra tessile prodotta da bachi, ossia dalle larve di una particolare specie di farfalle)
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cuoio (un materiale ottenuto dalla pelle animale)
Materiali di Origine Chimica (Artificiali e Sintetici)
Questi materiali sono il risultato di trasformazioni chimiche delle materie prime naturali.
Si distinguono in due categorie.
Materiali Artificiali
Prodotti dall’uomo partendo da una materia prima naturale che viene modificata chimicamente in modo significativo.
Esempi:
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il vetro (ottenuto dalla fusione della sabbia)
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la carta (ottenuta dalla cellulosa del legno)
-
i materiali ceramici (ad esempio i mattoni, ottenuti dalla cottura dell’argilla)
Materiali Sintetici
Creati in laboratorio attraverso complesse reazioni chimiche di sintesi, in cui due o più molecole semplici si uniscono per formare una molecola molto complessa. Tali materiali vengono spesso realizzati partendo da sostanze derivate da petrolio, carbone o gas naturale.
Esempi:
-
la plastica PET delle bottigliette
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il PVC delle finestre
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il poliestere dei giubbotti
Materiali Compositi
I materiali compositi sono ottenuti dall’unione di due o più materiali diversi (appartenenti alle categorie precedenti) che mantengono la loro identità separata, ma lavorano insieme per fornire proprietà meccaniche superiori.
Esempi:
-
il Calcestruzzo armato: combina il calcestruzzo (prodotto dalla miscela di cemento, sabbia, ghiaia e acqua) con barre di acciaio, viene usato ad esempio per la realizzazione di travi e pilastri
-
Vetroresina: combina le fibre di vetro in una matrice plastica; viene usata negli scafi delle imbarcazioni
💡 Curiosità
Lo sapevi?
Il vetro è un materiale antichissimo: i primi oggetti di vetro risalgono a più di 4.000 anni fa, quando gli artigiani egizi impararono a fondere la sabbia nelle loro fornaci!
🎯 Conclusioni: Scelte Consapevoli
L’uso di materiali riciclabili e risorse rinnovabili sono strategie fondamentali per ridurre l’impatto ambientale derivante dall’estrazione e lavorazione delle risorse non rinnovabili.
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