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I premi Nobel per le scienze anno 1903

Chimica

Premio assegnato a Svante August Arrhenius per la formulazione della teoria della dissociazione elettrolitica.

Svante August Arrhenius fisico e chimico svedese nato a Vik, Uppsala nel 1859 e morto a Stoccolma nel 1927. Elaborò e descrisse la teoria della dissociazione elettrolitica è inoltre autore dell’equazione, che prende il suo nome, nella quale viene messa in relazione la velocità di una reazione chimica con l’aumento della temperatura. Per i suoi contributi allo sviluppo della chimica gli fu assegnato il premio Nobel e a Stoccolma fu fondato per lui l’Istituto Nobel per la chimica fisica.

Fisica

Premio assegnato a Henri Becquerel e a Pierre e Marie Curie per la scoperta delle radiazioni naturali emesse dal polonio e dal radio.

Henri Becquerel fisico francese nato a Parigi nel 1852 e morto a Le Croisie, Loire-Atlantique nel 1908. Studiò all’Ecole polytechnique e alla Ecole des ponts et chaussées, conseguendo il dottorato nel 1888 con una tesi di ottica.

Divenne quindi membro della Académie des Sciences nel 1889 e docente di fisica dapprima al Museo di Storia Naturale nel 1892 e poi all’Ecole polytechnique nel 1895.

I suoi interessi riguardarono dapprima la fosforescenza e la fluorescenza 1882-1892 e, per tale ragione, si occupò di certi sali di uranio scoprendo che questi impressionano la lastra fotografica  mediante raggi detti appunto raggi Becquerel.

La produzione di tali raggi risultava dipendere solamente dagli atomi di uranio presenti nella specie chimica in esame e non da altre variabili, quali, per esempio, la temperatura.

A differenza di quelli luminosi, tali raggi non venivano riflessi e, come i raggi Rontgen, scaricavano i corpi elettrizzati posti nelle vicinanze. A tale fenomeno, legato non solamente alla presenza dell’uranio o del torio ma anche – e in forma più intensa – del polonio e del radio o del lattinio, fu dato il nome di radioattività a opera dei coniugi Curie.

Contemporaneamente a F. Giesel e a E. Rutherford (1899) Becquerel distinse le radiazioni a, fermate da un foglio di alluminio, dalle radiazioni B, più penetranti e da lui in seguito (1908) identificate con i raggi catodici, mentre per le radiazioni Y egli confermò i risultati di P. Villard (1900). Le prime due radiazioni furono anche separate per azione di un campo magnetico sia di Becquerol, che usava il rodio, sia da Giesel che si serviva del polonio. Egli si interessò anche di altri problemi fisici, quali l’azione del campo magnetico terrestre sull’atmosfera (1894) e l’effetto di un campo magnetico sul piano di polarizzazione della luce, scoprendo così la relazione tra il potere rotatorio e l’indice di rifrazione del mezzo attraversato dalla radiazione luminosa.

Pierre e Marie Curie coniugi francesi famosi nella storia della fisica per l’importanza delle loro scoperte scientifiche. Pierre nato e morto a Parigi 1859-1906 pur non avendo seguito in gioventù studi regolari, conseguì il baccalaureato e una licenza in fisica alla Faculté des Sciences di Parigi. Notato per la sua abilità come sperimentatore, fu assunto dalla Faculté come tecnico di laboratorio e in questa veste compì le sue prime ricerche sull’irraggiamento del calore e, in collaborazione con il fratello Jacques Paul, che era tecnico nel laboratorio di mineralogia, sulle proprietà dei cristalli, con le quali ultime i due Curie evidenziarono il fenomeno della piezoelettricità e misero a punto alcuni precisi strumenti di misurazione. Negli anni successivi Pierre Curie proseguì le ricerche cristallografiche iniziandone altre sulle proprietà magnetiche dei corpi in funzione della temperatura. Soltanto nel 1894 lasciato il modesto incarico di tecnico, fu nominato professore; nello stesso anno conobbe una giovane chimica polacca trasferitosi da tre anni a Parigi, ove conduceva anch’essa ricerche sul magnetismo. Marie Sklodowska nata a Varsavia nel 1867 morta a Sancellemotz, Haute-Savoie nel 1934, nata da famiglia di insegnanti, era riuscita grazie alla sua intelligenza e alla sua perseveranza a procurarsi una buona preparazione chimica pur fra le grandi difficoltà dovute sia alle sue modeste condizioni familiari sia alla sua condizione di donna che, nella Varsavia sottoposta al dominio zarista, le aveva precluso l’accesso all’università.

La conoscenza con Pierre Curie, seguita a breve distanza dal matrimonio nel 1895, rappresentò l’inizio di una fruttuosa collaborazione scientifica che prese le mosse dalle ricerche di Marie la quale, interessatasi del fenomeno di emissione di raggi da parte dell’uranio, scoperto nel 1896 da Henri Becquerel, aveva constatato, grazie ad alcuni strumenti messi a punto da Pierre, in primo luogo che l’intensità della radiazione emessa era funzione della quantità di uranio e, in secondo luogo, che alcuni minerali di uranio (pechblenda, autunite, calcolite) emettevano una quantità di radiazione superiore a quella di altri. Marie attribuì questo fatto contraddittorio alla presenza nel minerale di un elemento sconosciuto e a sua volta emettente radiazioni e, come la stessa Marie doveva definirlo, “radiattivo”. Gli elementi, in realtà, erano due, il polonio e il radio, dei quali i Curie annunciarono la scoperta nel 1898. Dopo un pluriennale lavoro di purificazione di ingenti quantità di pechblenda. Questo lavoro e la successiva determinazione di diverse proprietà fisiche e chimiche del radio valse ai Curie l’attribuzione di metà del premio Nobel.

Medicina

Premio assegnato a Niels Rjberg Finsen per il suo contributo al trattamento delle patologie, in particolar modo il lupus eritematoso sistemico (LES) con fasci di luce concentrata.

Niels Rjberg Finsen medico danese nato a Thorshavn, Faroer nel 1860 e deceduto a Copenaghen nel 1904. Studio a Reykjavik, poi a Copenaghen ove si laureò nel 1890. Nel 1893 fu nominato professore di anatomia. Le sue ricerche si indirizzarono particolarmente allo studio degli effetti della luce sugli organismi viventi.

Introdusse la fototerapia o finsenterapia, specie nel lupus eritematoso (1897), e la terapia con raggi ultravioletti (mediante la lampada scoperta da Aarons nel 1892.

Studiò le proprietà battericide dei raggi ultravioletti.

I premi Nobel per le scienze – anno 1902 – (2)

Chimica

Premio assegnato a Emil Fischer per le sue ricerche nel campo della chimica organica.

Emil Fischer – chimico tedesco nato a Euskirchen nel 1852 e deceduto a Berlino nel 1919. La sua attività si rivolse alla ricerca sperimentale nel campo della chimica organica.

Una delle principali scoperte (1875) di fischer fu l’idrazina; essa con l’acido nitrico come comburente, fu usata come propellente liquido durante l’ultima guerra mondiale nel primo aereo a razzo tedesco. Gli fu conferito il premio Nobel per le ricerche sugli zuccheri e sulla sintesi delle purine.

Fisica

Premio assegnato a Hendrik Antoon Lorentz e a Pieter Zeeman per le ricerche sulla rifrazione della luce su base puramente elettromagnetica.

Hendrik Antoon Lorentz – Fisico olandese nato a Arnhem nel 1853 e deceduto a Haarlem nel 1928. Professore a Leida dal 1878 al 1912. Già nella tesi del dottorato nel 1875 fece un importante lavoro trattando per la prima volta la riflessione e la rifrazione della luce su base puramente elettromagnetica. Agni inizi degli anni Novanta (dell’800) sviluppò la famosa teoria secondo la quale tutti i fenomeni elettromagnetici sono determinati dal moto di elettroni. I risultati negativi dell’esperimento di Michelson e Morley per la rivelazione dell’etere lo condussero a sviluppare le sue famose trasformazioni per le grandezze spaziali e temporali fra sistemi di riferimento in moto relativo uniforme. La teoria della relatività ristretta di Einstein doveva in seguito fornire un significato fisico alle trasformazioni di Lorentz.

Pieter Zeeman – Fisico olandese nato a Zonnemaire, Zelanda nel 1865 e deceduto ad Amsterdam nel 1943. Studiò e si laureò a Leida, ove insegnò fino al 1900, anno in cui divenne professore di fisica presso l’Università di Amsterdam; dal 1908 al 1935 fu direttore dell’Istituto di fisica di quell’università. La sua fama è particolarmente legata all’effetto che da lui prese nome (spettroscopia di emissione atomica). L’interpretazione di questo fenomeno consentì a Zeeman di determinare, nel 1896, l’esistenza e la carica dell’elettrone.

Medicina

Premio assegnato a Ronald Ross per il suo lavoro sulla malaria.

Ronald Ross – Medico inglese nato ad Almora, India 1857 e deceduto a Putney Heat, Londra nel 1932. Medico di servizio in India, si dedicò a studi sulle malattie tropicali e soprattutto, nel campo della batteriologia, sulla malaria. Dimostrò l’importanza di un tipo di zanzara come veicolo della trasmissione della malattia tra gli uccelli e formulò quindi una ipotesi analoga per la forma umana. Fu insignito per tali suoi studi del premio Nobel per la medicina; gli fu affidata inoltre la direzione nel 1926 di un istituto chiamato poi Ross Institute, da lui fondato per le ricerche di malariologia e di altre malattie infettive e tropicali.

IL CORPO UMANO VISTO DALL’INTERNO – 2

La trasformazione degli alimenti in energia.

Attraverso la digestione, i cibi che abbiamo mangiato sono ridotti ai loro componenti essenziali. Questi ultimi sono assorbiti dall’intestino, “etichettati” e suddivisi (gli zuccheri da una parte, le proteine dall’altra, i grassi da un’altra parte ancora). Infine sono inviati ai destinatari, che sono i diversi tessuti e organi del corpo. E’ l’intestino a smistare e indirizzare questi pacchetti: un lavoro da far rabbrividire anche il più grande corriere espresso. La maggior parte del nutrimento digerito è assimilato dalla superficie dell’intestino tenue; della restante massa fluida si occupa l’intestino crasso. Questo ne assorbe l’acqua, in modo che i materiali in essa contenuti vengono gradualmente concentrati e quindi evacuati. L’intestino tenue ha una lunghezza complessiva di circa sei metri e la sua parete interna forma una serie di pieghe circolari. La sua superficie è ricoperta di minuscole protuberanze chiamate villi. La superficie del villo è ulteriormente ricoperta da micro-villi, sporgenze dalla lunghezza di circa un millesimo di millimetro. Perciò la superficie dell’intestino tenue raggiunge i 200 metri quadrati, come una casa di cinque-sei locali.

Quando i cibi, già in parte digeriti dallo stomaco, entrano nell’intestino e raggiungono i micro-villi, vengono decomposti definitivamente attraverso l’azione di alcuni enzimi e assimilati all’interno di particolari cellule. Il glucosio (la sostanza base dei carboidrati come pane e pasta) o gli amminoacidi (i costituenti delle proteine, presenti per esempio in carne, pesce, uova, formaggi) passano nelle cellule, si immettono nei capillari sanguigni e vengono poi trasportati al fegato. I grassi seguono un percorso diverso: entrano nei vasi linfatici capillari, passano attraverso i grandi vasi linfatici e vengono inviati alle vene.

Un incessante produzione di energia.

L’ossigeno entrato nel sangue con i polmoni viene catturato dall’emoglobina, presente nei globuli rossi, e trasportato dalle arterie in ogni cellula del corpo. Qui le sostanze nutritive, come il glucosio (formato da carbonio, idrogeno e ossigeno), s ossidano per effetto dell’ossigeno e si separano in acqua e anidride carbonica, producendo l’energia necessaria alla vita delle cellule. L’anidride carbonica entra nelle vene e si trasferisce negli alveoli polmonari, per essere infine emessa all’esterno.

Noi viviamo perché le nostre cellule vivono. Per farlo, hanno bisogno di energia. Per ottenere energia si deve “bruciare” qualcosa: in un camino si brucia il legno, nel fornello di casa il gas. E nelle cellule si usa, come combustibile, il glucosio che è appena arrivato dall’intestino, attraverso la scomposizione dei cibi. Dal punto di vista chimico, la combustione è una reazione di ossidazione, quindi può avvenire, come in questo caso, anche senza fiamma. Per l’ossidazione serve ossigeno, che le cellule si procurano attraverso la respirazione. E’ questo il motivo per cui respiriamo.

L’apparato respiratorio immette nel sangue l’ossigeno inalato, lo fa circolare attraverso le cellule di tutto il corpo ed emette nell’atmosfera l’anidride carbonica, cioè il sottoprodotto della reazione di combustione. Si produce infatti anche nelle automobili, nel camino e così via. Per azione del diaframma e dei muscoli costali i polmoni si allargano e si restringono. Attraverso i bronchi fanno entrare e uscire l’aria dagli alveoli interni al polmone. Questo processo si attua attraverso sottilissime pareti che separano l’aria che si trova gli alveoli dal sangue, contenuto nei capillari delle vene e arterie che corrono intorno agli alveoli.

Ciascuno di noi ha bisogno ogni giorno di un “pieno” di circa seicento litri di ossigeno (pari al contenuto di circa dieci serbatoi di automobile), e produce circa 480 litri di anidride carbonica. Appena arrivato nel sangue, l’ossigeno viene catturato da una proteina, l’emoglobina, contenuta nei globuli rossi. E in meno di trenta secondi viene distribuito e fornito a ogni angolo del corpo. Nel sangue sono presenti numerosissimi globuli rossi: attraverso questi, in cento millilitri di sangue vengono trasportati circa ventuno millilitri di ossigeno.

Elettricità e chimica ci danno una mossa.

Quando uno stimolo nervoso arriva al muscolo, il segnale elettrico del nervo viene trasformato in un segnale chimico (con rilascio di ioni di calcio) da parte di un piccolo organo che ricopre le miofibrille, detto reticolo sarcoplasmatico. Il rilascio di ioni di calcio fa sì che le sostanze di cui è composta la miofibrilla, l’actina e la miosina, scivolino l’una sull’altra e il muscolo si contragga. Quando si piega il gomito, l’actina scivola e si infila tra la miosina. Quando invece il braccio è disteso, le due sostanze non sono sovrapposte.

Ogni volta che facciamo un movimento, un sorriso o un salto triplo, contraiamo una serie di muscoli. Proviamo per esempio a osservare il movimento del gomito. Sulla parte anteriore dell’omero (l’osso lungo del braccio) si trova il muscolo bicipite. Quando questo si contrae, il gomito si piega e contemporaneamente il muscolo tricipite del braccio, che si trova nella parte posteriore, si distende. I muscoli sono formati da fasci di numerose fibre muscolari, composte da cellule dal diametro di 0,1 millimetri. Le fibre muscolari raggiungono la lunghezza di alcuni centimetri e all’interno presentano un grande numero di miofibrille, sovrapposte ordinatamente l’una all’altra. Ogni muscolo è controllato da un nervo. Quando ricevono uno stimolo nervoso, tutte le miofibrille si contraggono e il muscolo nella sua globalità si restringe. Tutto ciò è possibile grazie a una particolarità delle miofibrille, formate da due proteine sovrapposte, l’actina e la miosina. Quando arriva uno stimolo nervoso, queste proteine scivolano una sopra all’altra; di conseguenza le fibre si sovrappongono di più o di meno e la fibra muscolare si accorcia o si allunga. Continua 2.

Esplosivo e inossidabile, malleabile e rigido, leggero e riciclabile

L’alluminio dei miracoli – 3

E il tetrapack, la confezione in carta e alluminio utilizzato per latte e succhi di frutta? Si possono riciclare insieme alla carta. La parte in carta, infatti viene recuperata, e l’alluminio è bruciato per ricavare energia. Ma si lavora già ad impianti dove avverrà il riciclo completo.

Già oggi riciclabili sono invece i cavi dell’alta tensione, anch’essi in gran parte d’alluminio. Rispetto al rame, per esempio, l’alluminio è 3 volte più leggero e, a parità di peso, conduce il doppio dell’elettricità. Cavi e contatti in alluminio si trovano anche nelle lampadine e nei circuiti integrati.

Oltre a essere un buon conduttore di elettricità, l’alluminio riflette sia la luce sia le microonde. Per questo lo si usa per gli specchi ad altissima precisione dei telescopi, e anche per registrare cd e dvd: i dati sono rappresentati da incavi presenti sulla pellicola d’alluminio, protetta da uno strato di plastica.

Le proprietà riflettenti sono usate anche per isolare termicamente. In molti casi, infatti, la fonte principale di calore non è il contatto diretto con l’aria, ma l’irraggiamento. I pannelli di protezione in alluminio che ricoprono gli edifici, infatti, respingono la luce ed il calore del sole: lo stesso principio utilizzato nei thermos e nelle tute degli astronauti… l’alluminio presente negli indumenti d’alta moda, invece, non ha scopi tecnologici ma estetici. Anche se di classe: basta pensare ai capi disegnati da Paco Rabanne e Issey Miyake, ai gioielli di Arline Fisch, alle borse di Salvatore Ferragamo.

Perché tanto interesse per questo materiale? Forse il motivo è lo stesso per cui l’alluminio ha successo nell’arredamento. L’alluminio è un materiale elegante e neutrale, che si abbina a tutto. Nell’arredamento offre nuove prospettive di disign, perché si presta ugualmente bene per uffici, appartamenti e giardini.

Del resto, l’alluminio è sempre piaciuto. Ai tempi di Verne, quando era rarissimo, si racconta che Napoleone III accolse il re del Siam con un banchetto in cui posate e piatti erano in alluminio. L’oro zecchino non sarebbe stato all’altezza di un tale ospite.

I cugini: titanio e magnesio

I metalli leggeri più importanti, dopo l’alluminio, sono il titanio e il magnesio. Il primo è molto resistente, mentre il secondo ha una leggerezza impareggiabile. Entrambi sono più costosi dell’alluminio (soprattutto il titanio) e quindi meno usati. Ma, in futuro, la loro importanza potrebbe aumentare.

Il titanio, il quarto metallo in ordine di abbondanza nella crosta terrestre, è particolarmente promettente perché anche se è quasi due volte più denso, il titanio ha caratteristiche meccaniche più elevate rispetto alla media delle leghe d’alluminio: è resistente alla corrosione e biocompatibile. Per questo è utilizzato nell’industria aeronautica, in quella chimica e nella produzione di protesi. Le sue polveri, tra l’altro, sono in grado di produrre spettacolari fuochi d’artificio.

1808 – L’inglese Sir Humphry Davy deduce l’esistenza dell’alluminio e gli dà il nome.

1821 – Il francese Pierre Berthier scopre nei pressi di Les Baux (Francia meridionale), un terreno argilloso e rossatro, composto al 52% d’alluminio: la “bauxite”.

1825 – Hans Christian Oersted, danese, isola l’alluminio puro.

1845 – Il tedesco Freidrich Wohler misura la densità dell’alluminio.

1854 – Il francese Henri Sainte Claire Deville inizia la produzione industriale. Il prezzo cala del 90% in 10 anni.

1855 – Una barra di alluminio è per la prima volta presentata al pubblico, a Parigi.

1886 – Scoperta del processo elettrolitico, ancora oggi utilizzato nella produzione industriale.

1888 – Compaiono le prime industrie in Francia, Svizzera e Usa.

1900 – Inizia la grande produzione industriale: 8 mila tonnellate all’anno.

1946 – La produzione raggiunge le 689 mila tonnellate annue.

1963 – Prodotta la prima lattina.

1999 – Produzione mondiale 24 milioni di tonnellate. Più di 7 milioni di tonnellate provenienti dal riciclo.

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L’alluminio dei miracoli – 2

Stesso discorso per navi e yacht: circa la metà dei fuoribordo sono in alluminio e un moderno traghetto può contenerne fino a 400 tonnellate. Sono in alluminio anche tutti i treni superveloci, i bullet train giapponesi, i Tgv francesi e anche il nostro Pendolino. In Italia, oltretutto, si aggiungono alla lista molti tram e vagoni della metropolitana, tra cui quelli più moderni in circolazione.

Su strada sono i camion a fare la parte del leone: il 90% dei rimorchi ha un corpo di alluminio. E le automobili? Si è cominciato dai motori. Tutte le testate sono in alluminio e in molti casi sono in alluminio anche il basamento del motore, i pistoni, la coppa dell’olio e così via. i vantaggi sono il minor peso e la più rapida dispersione del calore.

Anche l’inquinamento diminuisce, fino a 20 tonnellate di anidride carbonica in meno per ogni tonnellata di alluminio usata, in virtù del fatto che una vettura più leggera consuma meno.

Negli anni ’50-’60 del secolo scorso in un’auto c’erano in media 40 kg di alluminio, attualmente si superano i 100kg, perché si utilizza l’alluminio anche per il telaio e nella carrozzeria anche perché rispetto all’acciaio, l’alluminio pesa la metà e dura più a lungo. E la cosa non meno importante è che può essere riciclato all’infinito.

L’alluminio si trova anche nella metà delle pentole prodotte a livello mondiale. Qualche anno fa girava la voce che le pentole di alluminio facessero male. Non è esattamente così, anche se è bene usare qualche attenzione. I cibi lasciati a lungo (un giorno o anche più) in pentole o contenitori d’alluminio possono sciogliere questo metallo, soprattutto se si tratta di sostanze acide, come pomodori e agrumi, oppure salate, come salumi o pesce sotto sale.

Gli acidi e i sali, infatti, possono intaccare lo strato esterno d’ossido e attaccare direttamente il metallo. Anche se le conseguenze non sono gravi: appena ripulita la pentola, lo strato d’ossido si riforma e tutto torna come prima… e l’alluminio eventualmente ingerito? Secondo alcuni studi che dichiarano: “Finora non è stato dimostrato alcun effetto nocivo dell’alluminio per la salute, il nostro corpo, infatti, ne contiene appena 35 mg (ripartiti soprattutto tra polmoni e scheletro) e assorbe appena lo 0,001% di quello che ingerisce”

Oltre alle pentole, in cucina ci sono anche i rotoli e moltissimi tipi di confezioni: dalle lattine alle caramelle alle vaschette. Per forza: bastano appena 6 millesimi di millimetro (un quinto dello spessore di un foglio di carta) per ottenere l’isolamento completo da aria, luce, umidità e microbi.

Un piccolo prodigio in sé sono le lattine: spesse appena un decimo di millimetro, reggono una pressione di oltre 6 atmosfere, 3 volte più di un pneumatico. E sono interamente riciclabili. Continua. 2

Esplosivo e inossidabile, malleabile e rigido, leggero e riciclabile

L’alluminio dei miracoli – 1

La Bauxite, il minerale da cui si estrae l’alluminio (che in natura non esiste allo stato puro). Da 4 tonnellate di bauxite se ne ottengono 2 di ossido di alluminio che alla fine, grazie a un processo di elettrolisi, ne producono una di alluminio. In seguito il metallo viene colato e lavorato.

Dopo le fasi di lavorazione, i prodotti sono immagazzinati (stoccaggio) in attesa di raggiungere le catene di montaggio.

Più di altri metalli, l’alluminio è lavorato nelle forme più varie: lingotti, lamine, fili, schiume.

Dopo essere stato usato l’alluminio può essere raccolto e riciclato all’infinito. Produrlo da zero costa 16 kwh di energia al chilogrammo, con il riciclo si risparmia il 95%.

Quando Jules Verne profetizzò, nel 1865, la conquista della Luna, non solo indovinò che Cape Canaveral sarebbe stato il luogo del lancio ma perfino con quale materiale sarebbe stata costruita l’astronave: alluminio. Un metallo praticamente sconosciuto fino a 10 anni prima, ma che si stava rapidamente affermando.

Quello che andava oltre l’immaginazione di Verne è che di alluminio sarebbero stati perfino il combustibile dello shuttle e alcuni strati delle tute degli astronauti. Per non parlare di tutti gli altri usi che questo metallo ha nella nostra vita quotidiana: l’alluminio si trova negli aerei, nelle auto, negli edifici, nei cd, nei microchip, nelle linee dell’alta tensione. Nel mondo se ne produce più di tutti gli altri metalli messi insieme (escluso il ferro e i suoi derivati): ben 31 milioni di tonnellate all’anno, contro 14 milioni di tonnellate di rame, 6 di piombo, 0,2 di stagno. E ben 7 milioni vengono dal riciclaggio.

Le ragioni di tanto successo le conosceva già Verne: “Questo prezioso metallo possiede la bianchezza dell’argento, l’indistruttibilità dell’oro e la resistenza del ferro, è facile da fondere come il rame e leggero come il vetro. E’ modellabile e se ne trova in abbondanza, perché è alla base di gran parte delle rocce…” (dal libro Dalla Terra alla Luna).

Inoltre, benché l’alluminio puro sia tenerissimo, basta aggiungere piccole quantità di altri metalli come ferro, silicio, magnesio e rame per conferirgli una tenacia e una rigidità che lo rendono un materiale insostituibile nell’edilizia, negli imballaggi e nei trasporti.

Un altro vantaggio è la resistenza alla corrosione e agli agenti chimici. In realtà, le sue polveri sono molto reattive e si possono infiammare spontaneamente a contatto con l’acqua. E’ per questo che sono usate per fare esplosivi e carburante per navicelle spaziali.

Come si spiega quest’apparente contraddizione tra reattività e resistenza agli agenti chimici? Proprio a causa della sua reattività, l’alluminio si riveste subito di uno strato aderente di ossido, che lo protegge da ulteriori reazioni chimiche.

Altri metalli, come ferro e rame, invece quando si ossidano cambiano struttura e lo strato superiore (ruggine) si stacca dai sottostanti.

L’alluminio è l’elemento più abbondante della crosta terrestre dopo l’ossigeno e il silicio, e ne costituisce l’8% circa in peso. In natura, però, non esiste allo stato puro, ma solo in combinazione con altri elementi. L’ossido di alluminio, o allumina, per esempio, abbonda nell’argilla. C’è alluminio anche in minerali come le miche e i feldspati, e addirittura in pietre preziose come gli zaffiri e i rubini.

Ma la fonte principale è la bauxite, un’argilla rossastra utilizzata come materia prima nell’industria. Giacimenti si trovano in Africa, in India, nel Sud America, nel Nord Australia. Ma anche in Europa… il termine bauxite deriva infatti dal villaggio Les Baux, nella Francia meridionale.

Dalla bauxite si ottiene allumina e dall’allumina alluminio: basta far passare una scarica elettrica in una soluzione ad alta temperatura, e il metallo si deposita sul fondo. Poi viene colato in lingotti che subiscono ulteriori lavorazioni: stampaggio, forgiatura, estrusione, rullaggio… In qualche caso, l’alluminio viene “anodizzato”, cioè ricoperto da uno strato di ossidol più spesso di quello naturale, grazie a un trattamento con la soda caustica: serve a conferire durezza e fissare i colori in maniera praticamente indelebile.

Quanto alle applicazioni, già il primo aereo dei fratelli Wright conteneva componenti in alluminio e il primo aeroplano interamente in questo materiale fu costruito nel 1920. Oggi, in media, l’80% del peso di un aereo è alluminio e la percentuale sale ancora di più, fino al 90%, per uno space shuttle.

Continua.

Scienze

IL CORPO UMANO VISTO DALL’INTERNO.

Nel nostro corpo esistono diversi sistemi di organi e tessuti: ognuno ha una propria funzione ma non opera da solo, è anzi in stretta relazione con gli altri. Le ossa, per esempio, servono anche a difenderci dalle malattie: è lì che si producono i linfociti, cellule che aggrediscono virus e batteri. I reni hanno anche il compito di controllare la quantità d’acqua presente nell’organismo. Ma nulla di ciò potrebbe accadere se il cervello non disponesse di sensori-spia disseminati in ogni angolo del corpo che lo informano costantemente di tutto ciò che succede, e gli consentono di prendere in ogni istante le necessarie decisioni, senza che noi ci accorgiamo di nulla.

Il sistema muscolare.

I muscoli sono costituiti dalle fibre muscolari, strati di cellule fibrose. Ogni muscolo è controllato da fasci di fibre nervose e le fibre muscolari al suo interno svolgono tutte la stessa attività. Spesso più muscoli vengono impegnati per un’unica azione. In questo caso, sono i nervi che li controllano a coordinarsi e a effettuare la stessa attività.

Il sistema osseo.

Il corpo è sorretto da una struttura ossea chiamata scheletro. Nell’uomo questo è formato da 8 ossa craniche, 14 ossa facciali, 52 ossa del collo e del tronco, 64 ossa degli arti superiori, 62 ossa di quelli inferiori, per un totale di 200 ossa, tenute insieme da articolazioni e legamenti. Le articolazioni rendono possibile il movimento libero delle ossa.

L’apparato circolatorio.

Il sangue pompato dal cuore viene portato dall’aorta, la maggiore delle arterie, a tutte le cellule del corpo, che ne ricavano ossigeno e nutrimento. Tra le cellule e il sangue che scorre nei vasi capillari avviene uno scambio di sostanze; poi il sangue ritorna al cuore attraverso le vene e viene inviato ai polmoni. Da lì torna ancora al cuore e viene nuovamente inviato a tutto il corpo.

Il sistema nervoso.

Le informazioni ottenute dagli organi sensoriali, come gli occhi o la pelle, si trasformano in segnali che vengono trasmessi alle fibre nervose. E da lì al cervello o ai centri nervosi del midollo spinale, che costituiscono il sistema nervoso centrale. In questo processo, i segnali si trasformano in veri e propri “ordini” che fanno muovere il corpo o danno conoscenza. Il sistema nervoso periferico è invece costituito dai centri nervosi a cui si collegano tutte le parti del corpo.

Il sistema degli organi interni.

Questi organi sono raggruppati in diversi apparati in base alla loro funzione: apparato digerente, costituito dagli organi che assimilano il nutrimento e digeriscono gli alimenti; apparato respiratorio, coni polmoni che immettono ossigeno ed emettono anidride carbonica; apparato escretorio, con i reni che filtrano le sostanze superflue e le espellono; apparato riproduttivo, per la procreazione.

Cellule nuove ogni cinque giorni.

Nell’intestino tenue viene assorbita la maggior parte degli alimenti. I grassi entrano nelle cellule epiteliali assorbenti; poi affluiscono nei vasi linfatici che corrono nella parte centrale dei villi intestinali, per giungere nelle vene. Il glucosio (zuccheri) e gli amminoacidi (i costituenti delle proteine) entrati nelle cellule epiteliali assorbenti si immettono invece nei vasi capillari sanguigni, per dirigersi infine al fegato.

Oltre alle cellule epiteliali assorbenti sulla superficie del villo si trovano le cellule calciformi, che secernano muco per proteggere e mantenere umida la superficie dell’intestino tenue.

La vita delle cellule calciformi e di quelle epiteliali assorbenti è breve, perché vengono sostituite da cellule nuove circa ogni cinque giorni. Sulla superficie del villo si trovano anche le ghiandole intestinali, che secernono i succhi intestinali, completando l’opera di digestione iniziata nello stomaco.

Continua – 1