Creatività: Ingegneria

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mercoledì 3 giugno 2020

Sir Joseph W. Swan: inventore e genio creativo STEP #16

Nel corso degli anni al temine "creatività" sono state date svariate definizioni, alcune più corrette ed esaustive di altre. Una delle più chiare e complete è stata fornita nel 1929 dal matematico Henri Poicaré secondo cui "Creatività è unire elementi esistenti con connessioni nuove, che siano utili". Quindi affinché si possa parlare di creatività deve essere rispettata la formula C= nu , ossia deve esistere una relazione tra la novità di ciò che viene proposto e l'utilità che possiede. Basandosi su tale definizione molto di ciò che a noi sembra essere banale è, in realtà frutto di un genio creativo. Ne è un esempio la lampadina, una delle più significative invenzione dell '800.

Sir Joseph W. Swan, scienziato e genio creativo

L'invenzione della prima lampadina si deve a Sir Joseph Wilson Swan, chimico ed elettrotecnico britannico che impegnò la sua vita nello studio di un modo per portare l'elettricità e la luce all'interno delle case. Egli infatti sviluppò il primo prototipo di lampadina ad incandescenza costituita da un bulbo di vetro al cui interno era posizionato un filamento di carbonio che emetteva luce e gas. Sin da subito emersero dei difetto dovuti allo spessore del filamento di carbonio che provocava un elevato dispendio di energia e il rilascio di fuliggine all'interno del bulbo di vetro ma nonostante ciò tale invenzione si rivelò vincente. Infatti in seguito ad alcune modifiche fornite da Edison la lampadina ad incandescenza risultò essere estremamente efficace e permise di diffondere l'illuminazione come noi oggi la conosciamo.

Lampadina ad incandescenza

Con questa invenzione, Swan riuscì a coniugare novità ed utilità migliorando notevolmente la vita umana. Proprio per tale motivo Swan può essere definito una delle personalità più geniali e creative della storia umana. Egli infatti riuscì a sfruttare gli studi compiuti nel corso degli anni sull'elettricità per creare qualcosa di nuovo ed estremamente rivoluzionario. Egli può dunque essere considerato colui che grazie al cosiddetto pensiero divergente tipico delle menti creative è riuscito ad andare oltre la conoscenza per creare innovazione e modernità.

Fonti:

Creatività per fronteggiare i limiti dello sviluppo STEP #15

Realtà o frutto di una spiccata creatività?
"Ci saranno sempre dei limiti dello sviluppo [...]. Nessuna entità fisica può crescere per sempre. Se i manager delle aziende, i governi, gli essere umani non scelgono e, non si impongono i propri limiti, per contenere lo sviluppo all'interno delle capacità dell'ambiente, allora sarà l'ambiente a scegliere di far valere i limiti". Tali parole, estratte dal libro "Thinking in Systems: A Primer" di Donella H. Meadows, affrontano una tematica che nel corso dei decenni è stata a lungo sottovalutata ma che negli ultimi anni ha riscosso

Il progresso che non rispetta la sostenibilità
ambientale è destinato al collasso

particolare attenzione e preoccupazione. Si è sempre pensato che lo sviluppo economico, politico, sociale e culturale non avesse limiti e questo ha comportato uno sfruttamento eccessivo delle risorse ambientali. Tale atteggiamento sta avendo catastrofiche ripercussioni sulla vita umana come l'inquinamento, il buco dell'ozono, l'effetto serra, lo scioglimento dei ghiacciai e le innumerevoli calamità naturali che stanno distruggendo la Terra.
Lo scenario a cui stiamo assistendo in questo ultimo decennio era stato predetto nel trattato "The Limits to Growth" redatto dal Club di Roma nel 1972, frutto degli studi compiuti dall'Istituto di Tecnologia del Massachusetts (MIT) sui cambiamenti globali, secondo cui era necessario accostare allo sviluppo economico la sostenibilità ambientale per evitare il collasso del sistema mondiale.

Dati ottenuti dagli studi del MIT sui limiti dello sviluppo

Infatti dagli studi compiuti dal MIT che avevano l'obbiettivo di prevedere i possibili scenari al variare di determinati fattori come popolazione, produzione di cibo, industrializzazione, inquinamento e consumi di risorse non rinnovabili, emerse sin da subito che la disponibilità delle risorse naturali non avrebbe potuto reggere la crescita esponenziale dei fattori presi in considerazione.
Seppur basati su dati reali tali studi non vennero considerati veritieri e ,sin dalla loro uscita, furono etichettati come frutto della creatività e dell'immaginazione di un mondo utopistico. Solo negli ultimi anni si è iniziata a porre attenzione alle tematiche ambientali ma, nonostante ciò, non si sono ancora raggiunti risultati significativi a causa dei limiti imposti dal sistema capitalistico a cui tutti noi siamo soggiogati. Basteranno le precauzioni prese negli ultimi anni per evitare un irreversibile declino della società umana?

Serve creatività per superare i limiti dello sviluppo
"Serve una forte ventata di opinione pubblica mondiale, alimentata a sua volta dai segmenti più creativi della società -i giovani e l'intelligenza artistica, intellettuale, scientifica, manageriale- [...]". Come afferma Aurelio Peccei servono soluzioni creative per evitare il collasso del sistema mondiale e in questi ultimi anni si sta investendo sempre di più nella ricerca per ridurre al minimo lo sfruttamento delle risorse non rinnovabili.

Tetti bianchi per contrastare il
riscaldamento globale

Una proposta a dir poco creativa è quella dei ricercatori del Lawrence Berkeley National Laboratory secondo cui per rallentare il surriscaldamento globale basta bloccare i raggi solari prima che essi arrivino a contatto con la superficie terrestre. Per fare ciò basta dipingere di bianco tutti i tetti e le strade che ricoprono tra 50-65% delle superfici urbane. In tal modo i raggi non raggiungono il suolo poiché sono riflessi e di conseguenza si riduce il calore assorbito da case e strade, soluzione che consente di tenere le città più fresche sfruttando la climatizzazione passiva, ossia senza spreco di energia.

Palazzo Italia Expo Milano 2015
realizzato con "cemento cattura smog"

"L'accoppiamento del grafene con la titania ci ha dato ottimi risultati sotto forma di polvere e potrebbe essere applicato a diversi materiali, di cui il calcestruzzo è un buon esempio per un uso diffuso aiutandoci a ottenere un ambiente più sano. E' a bassa manutenzione e rispettoso dell'ambiente poichè richiede solo l'energia del sole". Come spiega M.Goisis, coordinatore della ricerca, il cemento del futuro potrebbe rivelarsi una soluzione efficace per ridurre l'inquinamento atmosferico. Questo è possibile grazie alle nanoparticelle di biossido di titanio che, come emerge dagli studi di un gruppo di ingegneri impegnati nell'iniziativa Graphene Flagship creata dall' Unione Europea, se esposte alla luce solare, possono degradare gli ossidi di azoto e i composti organici volatili ossidandoli e rendendoli innocui. La scoperta di questo nuovo catalizzatore permette dunque di ridurre l'inquinamento ricoprendo strade ed edifici con del cemento capace di "catturare" gli agenti inquinanti.
E' dunque possibile notare come con un po' di creatività e innovazione è possibile evitare il collasso del sistema mondiale apportando delle semplici modifiche a ciò che ci circonda come i tetti e le strade.

Fonti:

martedì 26 maggio 2020

Quando l'ingegneria incontra la creatività STEP #13

"La creatività è più importante delle materie "stem" dell'ingegneria". Queste sono le parole di Stephen Wozniak, l'ingegnere che ha dato vita alla Apple insieme a Steve Jobs. Parole che se lette con attenzione mettono in luce uno degli argomenti più dibattuti negli ultimi anni. Infatti secondo Wozniak al termine "stem", acronimo di science, technology, engineering e mathematics, dovrebbe essere accostato il termine "arts", ossia la capacità di essere creativi e di usufruire delle conoscenze per produrre qualcosa di innovativo. Per tale motivo si è preferito usare il termine "steam" che mette in evidenza l'importanza che svolge la creatività in settori prettamente scientifici come l'ingegneria.

In tali settori è dunque necessario accostare all'ambito scientifico anche il cosiddetto "genio creativo" che spesso conduce a scoperte a dir poco rivoluzionarie.

Tra svariati settori in cui tale caratteristica risulta essere indispensabile spicca l'ingegneria chimica che nell'ultimo decennio ha prestato molta attenzione al tema dell'inquinamento e ha condotto ricerche per rendere la plastica, materiale tanto amato dall'essere umano,

Il ciclo delle bioplastiche

biodegradabile. Se inizialmente la genialità risiedeva nel produrre un materiale flessibile, elastico e resistente a partire dal petrolio, ora essa emerge nel tentativo di rispondere alle esigenze umane senza venir meno a quelle del nostro pianeta. In tale senso emerge la potenza e la creatività dell'ingegneria chimica che permette realizzare la plastica partendo da fonti diverse che renderanno possibile la decomposizione di tale materiale in un breve lasso di tempo senza causare inquinamento ambientale.

Bioplastica: la plastica sostenibile

Come precedentemente detto, la genialità di tale scoperta risiede nel rendere sostenibile un materiale usato dalla popolazione globale e ritenuto insostituibile per le sue proprietà fisiche. Per ottenere un risultato così innovativo non bastano le conoscenze ma occorre avere creatività e fiducia delle proprie intuizioni che, come in questo caso, possono rivelarsi geniali.
Quando si parla di bioplastiche ci si riferisce a plastiche prodotte a partire da materiale organico che può essere decomposto tramite i batteri saprofiti, naturalmente presenti nell'ecosistema. Le bioplastiche più comuni derivano da amido ricavato da mais, frumento, riso o tapioca ma recenti ricerche hanno evidenziato come sia più conveniente ricavarle a partire da microalghe.

Microalghe usate per produrre bioplastica

Queste ultime infatti permettono di quadruplicare la produzione di bioplastica rendendola a basso costo e avendo un minor impiego di risorse naturali.
Le microalghe scelte a tal fine sono la Gracilaria vermiculophylla e l'Alaria esculenta le quali, una volta raccolte e fatte essiccare, vengono polverizzate e mescolate con un bio-polimero in modo da poterle lavorare ed ottenere ciò che prima era prodotto da polimeri sintetici. Tale materiale, oltre a possedere le caratteristiche tipiche della plastica, è resistente al fuoco e dura per un periodo limitato di tempo così da non inquinare l'ambiente.

Fonti:

venerdì 1 maggio 2020

Creatività ai tempi del Covid-19 STEP #11

Nessuno avrebbe mai immaginato che da un giorno all'altro la nostra vita sarebbe stata stravolta così profondamente. Le nostre abitudini sono state soppiantate dalle quattro mure di casa, la libertà, da noi ritenuta inviolabile, ci è state tolta, ci è stato proibito di uscire e, cosa più importante, di poter stare con le persone a cui teniamo. Solo in questo momento abbiamo capito il valore di ciò che per noi era diventato banale e scontato con il passare degli anni. Non è stato facile abituarsi a questa nuova quotidianità e reinventare in così poco tempo la nostra vita.
In tutto ciò c'è anche un lato positivo: abbaiamo ritrovato il potere e la magia della creatività che avevamo dimenticato a causa della sempre maggiore omologazione a cui siamo sottoposti. La creatività è diventata quasi indispensabile per superare questi giorni, non solo per chi è fortunato nel poter stare a casa ma anche per coloro che hanno avuto la forza di reinventarsi rendendo questa pandemia un'occasione per cambiare. Basti pensare alle case di alta moda che hanno iniziato a cucire mascherine e camici, oggetti diventati indispensabili per la nostra sicurezza.

La maschera da sub diventa respiratore d'urgenza

La maschera da sub diventa
respiratore C-Pap

Chi avrebbe mai creduto che delle maschere da sub avrebbero salvato vite umane? Ebbene sì, questa idea proposta dall' ex primario dell' ospedale di Gardone Val Trompia, in provincia di Brescia, si è rivelata geniale. Essa ha infatti permesso di salvare molte vite appese ad un filo per la mancanza di respiratori. La genialità del medico ha permesso ad un team di ingegneri di realizzare in pochissimo tempo respiratori ad uso ospedaliero del tutto anticonvenzionali partendo dalle maschere da sub Easy breath di Declathon. In tal modo una semplice maschera di Declathon è diventata una maschera C-Pap per la respirazione d'urgenza adattandola al nuovo uso con delle semplici valvole.

Fonti: