Legni, metalli e plastiche

Secondo la loro origine, i materiali possono essere naturali, derivati (trasformati a partire da un materiale naturale) o sintetici (creati dall'essere umano). Classifica questi materiali: legno di pino, plastica, acciaio, cotone, vetro. Spiega il criterio che hai seguito in ciascun caso.

La figura mostra l'albero di classificazione dei materiali secondo la loro origine, con esempi in ogni ramo, ma una carta è coperta da un punto interrogativo, come mostra lo schema.

Quale esempio di materiale sintetico potrebbe nascondere la carta coperta? Spiega che cosa significa ciascuno dei tre rami e aggiungi a ognuno una nuova carta, con il suo esempio.

La figura mostra due catene che vanno dalla materia prima all'oggetto finito, ma un anello è coperto, come mostra lo schema.

Quale anello manca nella seconda catena? Spiega la differenza tra materia prima, materiale e oggetto, e costruisci una nuova catena completa che inizi con «sabbia» e termini con «finestra».

Guardati intorno in aula: individua il materiale principale di cinque oggetti (il banco, la sedia, il righello, il cestino, la finestra) e classificalo in legno o pannello, metallo o plastica. Quale delle tre famiglie prevale nella tua aula?

Un'asse di legno naturale e un pannello di compensato si distinguono a colpo d'occhio. Spiega quali differenze si notano (venature continue contro strati sottili incollati) e perché il pannello è considerato un materiale derivato dal legno e non un legno naturale.

I pannelli (compensato, MDF, truciolato) hanno sostituito il legno massello nella maggior parte dei mobili. Spiega due vantaggi dei pannelli (prezzo, pezzi grandi e stabili, sfruttano gli scarti di legno) e uno svantaggio (si rovinano con l'umidità, le giunzioni resistono meno).

Un tavolo può essere di pino (legno tenero) o di rovere (legno duro). Confronta il prezzo, la durezza e la facilità di lavorazione di ciascun legno, e scegline uno per il banco dell'aula-laboratorio, che riceverà colpi e graffi ogni giorno. Giustifica la tua scelta.

Un falegname afferma: «Per costruire i banchi dell'aula-laboratorio di Tecnologia è sempre meglio usare legno massello di pino che pannelli di truciolato nobilitato, perché ciò che è naturale offre sempre maggiore qualità e durata». Confuta tecnicamente questa affermazione: analizza come risponde ciascun materiale ai cambiamenti di umidità ambientale e ai graffi continui in un laboratorio, e ragiona su quali vantaggi apporta il truciolato rispetto allo sfruttamento sostenibile delle risorse forestali e al costo economico.

Collega ogni materiale alla sua famiglia: (a) pino, (b) compensato, (c) acciaio, (d) alluminio, (e) PVC. Famiglie: 1. metallo non ferroso; 2. legno naturale; 3. plastica; 4. pannello di legno; 5. metallo ferroso.

I metalli si dividono in ferrosi (contengono ferro, come l'acciaio) e non ferrosi (come il rame o l'alluminio). Confronta le loro proprietà tipiche (durezza, ossidazione, conduzione dell'elettricità, peso) e collega ogni metallo a un uso abituale: acciaio, rame e alluminio con utensili e strutture, cavi elettrici, e lattine e telai di finestre.

I cavi elettrici sono quasi sempre di rame e non di acciaio, anche se l'acciaio costa meno ed è più resistente. Ragiona su quali proprietà prevalgono in questa decisione (il rame conduce molto meglio la corrente ed è duttile: si lascia stirare in fili sottili) e perché il prezzo non è tutto nella scelta di un materiale.

A un impianto di selezione arriva una miscela triturata di lattine di acciaio (densità: 7,8 g/cm³), lattine di alluminio (densità: 2,7 g/cm³) e frammenti di bottiglie di polietilene (densità: 0,95 g/cm³). Un elettromagnete separa in un primo passaggio i pezzi di acciaio, ma lascia passare insieme quelli di alluminio e di plastica. Giustifica perché accade questo secondo le proprietà magnetiche dei metalli e progetta un sistema tecnico continuo che permetta di separare l'alluminio dalla plastica sfruttando l'acqua (densità: 1,0 g/cm³) e le differenze di densità tra i due materiali.

Vero o falso? Giustifica ogni risposta: (a) l'alluminio è un metallo ferroso; (b) la maggior parte delle plastiche si ottiene dal petrolio; (c) il legno è un materiale rinnovabile se si ripiantano i boschi; (d) tutti i metalli si ossidano con la stessa facilità.

I telai delle finestre sono di solito di alluminio o di PVC, quasi mai di acciaio. Spiega quali proprietà rendono poco pratico l'acciaio per quell'uso (peso, ossidazione con la pioggia) e che cosa apporta ciascuno dei due materiali che si usano davvero.

Scegli il materiale più adatto e giustificalo con due proprietà: (a) la recinzione di un giardino: legno trattato o cartone; (b) il telaio di una bicicletta: alluminio o piombo; (c) la borraccia flessibile di uno zaino da montagna: plastica flessibile o vetro.

Una semplice penna a sfera combina diverse plastiche: il corpo rigido, la zona di impugnatura morbida e un pezzo trasparente per vedere l'inchiostro. Spiega perché non si usa un'unica plastica per tutto e quale proprietà cerca ciascun pezzo.

Analizza una tipica sedia da aula: struttura di tubo d'acciaio, sedile e schienale di polipropilene (una plastica) e tappi di gomma sulle gambe. Spiega che cosa apporta ciascun materiale all'insieme e ragiona su cosa succederebbe se tutta la sedia fosse fabbricata con un unico materiale.

Collega ogni rifiuto alla sua destinazione: (a) una bottiglia di plastica, (b) un vecchio giornale, (c) un barattolo di vetro, (d) una sedia rotta di legno e metallo. Destinazioni: 1. contenitore verde; 2. contenitore blu; 3. contenitore giallo; 4. isola ecologica. Spiega perché la sedia non va in nessuno dei primi tre.

Un vecchio cellulare contiene plastica, vetro, rame, alluminio e perfino un pizzico di oro. Spiega perché non va buttato nella spazzatura normale, che cos'è un'isola ecologica e quali materiali pensi si possano recuperare e per cosa.

Il comune sta per installare una panchina in un parco: starà all'aperto, sotto la pioggia, e subirà un uso intensivo. Valuta le opzioni di legno trattato, acciaio verniciato e plastica riciclata con i criteri di resistenza all'umidità, manutenzione e sostenibilità, e consiglia una giustificandola.

Un'azienda commercializza un detergente in un contenitore formato da una bottiglia di plastica PET, un tappo di polipropilene e un'etichetta avvolgente di PVC fissata con adesivo permanente. Anche se le tre plastiche sono teoricamente riciclabili separatamente, nell'impianto di riciclaggio questo contenitore risulta quasi impossibile da valorizzare e si degrada a rifiuto di bassa qualità. Spiega perché ciò accade a livello tecnico rispetto al riciclaggio di una lattina di acciaio e riprogetta il contenitore applicando criteri di ecodesign per garantire che possa essere riciclato con alta qualità.