INDICE. Il mondo tecnologico 1. Area 1 Economia e attività produttive 10 Unità 1 Economia, bisogni e risorse 11

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1 INDICE L icona rimanda ai filmati che trovi nella sezione TECNOLOGIA del DVD allegato al volume 1 Il mondo tecnologico 1 Vedere la tecnologia 1. Perché studiamo la tecnologia? 2 Scienza e tecnologia 2 La cultura tecnologica 2 2. La ricerca per acquisire conoscenza 3 Le fasi della ricerca secondo il metodo scientifico 3 3. Le prove sperimentali 4 Sperimenta e ricerca 4 4. Osservazione e analisi tecnica 5 5. La visita alle aziende 7 Le diverse fasi del lavoro 7 La relazione 7 Dietro una tazza di latte 8 Area 1 Economia e attività produttive 10 Unità 1 Economia, bisogni e risorse L economia 12 OBIETTIVO SU L economia politica I bisogni economici 13 Che cosa sono 13 Le tipologie di bisogni 13 I caratteri dei bisogni Beni e servizi 15 Che cosa sono i beni economici 15 OBIETTIVO SU L utilità in economia 15 I caratteri dei beni economici 16 I servizi economici 16 Sperimenta e ricerca 17 Unità 2 L attività produttiva Impresa e produzione 19 Che cos è e come può essere un impresa 19 La produzione I settori della produzione 20 Il settore primario 20 Il settore secondario 20 Il settore terziario I fattori produttivi 22 La natura, il lavoro e il capitale 22 L organizzazione 22 In sintesi Il lavoro 23 Il mercato del lavoro 23 Come trovare lavoro 23 Cessazione del rapporto di lavoro 23 OBIETTIVO SU Il problema della disoccupazione Produzione e tutela ambientale 25 La politica ambientale italiana 25 Sperimenta e ricerca 26 DOSSIER EDUCAZIONE SICUREZZA La sicurezza sul lavoro 27 SINTESI ATTIVA 30 MAPPA DEI CONTENUTI 31 ATTIVITÀ 32 Area 2 La tecnologia dei materiali 34 Unità 1 Il legno e la carta L importanza dei materiali 36 Come riconoscere i materiali? Il legno 38 Che cos è il legno 38 TECNOLOGIA E... SCIENZE Le caratteristiche del tronco 38 Vedere la tecnologia 3. Le fasi della produzione del legno 39 Dal taglio alla segheria 39 Essiccazione e stagionatura 39 La lavorazione del legno Le caratteristiche del legno 42 Le proprietà 42 I difetti La classificazione dei legnami 43 OBIETTIVO SU Le più comuni specie legnose 43

2 IV 6. L industria del legno 44 I derivati del legno 44 Il legno compensato 44 Il paniforte 45 Il tamburato 45 Il legno lamellare 45 I pannelli agglomerati Attrezzi e macchine utensili 46 Gli attrezzi 46 Le macchine per la lavorazione del legno 47 OBIETTIVO SU L artigianato del legno 47 TECNOLOGIA E... STORIA Un materiale antico 48 Vedere la tecnologia Sperimenta e ricerca La carta 50 Che cos è la carta 50 Le materie prime per produrre la carta 50 Le materie prime fibrose 50 Le materie prime non fibrose La fabbricazione della carta 51 La preparazione dell impasto 51 La formazione del nastro 51 L allestimento 51 La fabbricazione della carta L industria cartotecnica L industria cartotecnica e l impatto ambientale 55 Reperire le risorse 55 La salvaguardia dell ambiente 55 Il riciclo della carta da macero 55 SINTESI ATTIVA 56 Vedere la tecnologia Unità 2 Il vetro e i materiali ceramici Il vetro 58 Che cos è il vetro 58 Le proprietà del vetro La produzione del vetro 59 Le prime fasi di produzione 59 Foggiatura e ricottura 59 Le tecniche di lavorazione 59 La lavorazione delle lastre di vetro 60 La tempra 62 OBIETTIVO SU Come nasce una bottiglia 62 TECNOLOGIA E... STORIA Il vetro nella storia 63 Sperimenta e ricerca I materiali ceramici 65 Che cosa sono i materiali ceramici 65 Un materiale da modellare 65 Le materie prime 65 OBIETTIVO SU L industria delle piastrelle in Italia La produzione della ceramica 67 Le proprietà dei materiali ceramici 67 La tecnologia dei materiali ceramici avanzati 68 Sperimenta e ricerca 69 SINTESI ATTIVA 70 I materiali metallici Le caratteristiche dei materiali metallici 72 Le proprietà dei materiali metallici Produzione e lavorazione dei materiali metallici 74 Lavorazione per fusione 74 Lavorazione per deformazione plastica 75 Lavorazione con asportazione di truciolo 76 TECNOLOGIA E... STORIA L evoluzione della metallurgia 77 Vedere la tecnologia Unità 3 3. Ferro, ghisa e acciaio 78 Il ferro 78 La ghisa 78 L acciaio 78 La produzione di ghisa e acciaio 79 La produzione di acciaio Rame e alluminio 82 Il rame 82 Le leghe del rame 82 Tubi in rame composito 83 L alluminio 84 Le leghe di alluminio o leghe leggere Leghe e metalli ultraleggeri 85 Keronite: la leggerezza al servizio della resistenza 85 I materiali a memoria di forma 85 Il titanio 86 I metalli fatti di polvere 86 Sperimenta e ricerca 87 SINTESI ATTIVA 88

3 Unità 4 Le materie plastiche, i materiali tessili e i nuovi materiali Le materie plastiche 90 Che cosa sono 90 Le resine artificiali e le resine sintetiche 91 TECNOLOGIA E... STORIA Un simbolo dei tempi moderni La produzione delle materie plastiche 94 Le principali tecniche di lavorazione 94 La plastica nello spazio Le gomme e gli adesivi 96 Che cos è la gomma 96 La gomma naturale o caucciù 96 Le gomme sintetiche 96 Gli adesivi Le fibre tessili 97 Che cosa sono Le fibre vegetali 98 Che cosa sono 98 Le caratteristiche delle fibre vegetali 98 Il cotone 98 Il lino 99 La canapa Le fibre di origine animale 100 Che cosa sono 100 Le caratteristiche delle fibre animali 100 La seta 100 TECNOLOGIA E... STORIA Seta: una tecnologia segreta e antichissima 101 La lana 102 OBIETTIVO SU Una fibra intelligente Le fibre minerali 103 Che cosa sono 103 L amianto 103 Le fibre di vetro e le fibre metalliche Le fibre chimiche 104 Le fibre artificiali 104 Come si producono le fibre artificiali 104 Le fibre sintetiche 105 OBIETTIVO SU Riconoscere i prodotti tessili Dalla fibra al tessuto 106 Che cosa sono i filati 106 Le caratteristiche dei filati La produzione dei tessuti 107 La tessitura 107 I tessuti misti 108 Vedere la tecnologia I tessuti coesionati 109 Il codice internazionale per la cura delle fibre tessili 109 La lavorazione dei filati 110 I tessuti tecnologici 112 Le nuove tecnologie rivoluzionano il mondo della moda Pelle e cuoio 114 Che cosa sono 114 La lavorazione delle pelli 114 La concia delle pelli 114 L industria conciaria e l impatto ambientale I nuovi materiali 115 I materiali compositi 115 Le fibre di carbonio 115 I materiali superplastici 115 Le nanotecnologie 116 DOSSIER EDUCAZIONE AMBIENTE I materiali e l ambiente 117 SINTESI ATTIVA 120 MAPPA DEI CONTENUTI 121 ATTIVITÀ 122 Area 3 Le tecnologie agroalimentari 124 Unità 1 Agricoltura e tecnologie I fattori naturali 126 Il clima 126 L acqua 126 Il terreno 126 TECNOLOGIA E... STORIA Origini ed evoluzioni dell agricoltura Le tecniche agronomiche 130 La sistemazione del terreno 130 Tecniche alternative 130 La lavorazione del terreno La riproduzione delle piante 132 Moltiplicazione naturale per seme 132 OBIETTIVO SU Dal seme alla pianta 132 Moltiplicazione vegetativa 133 Ibridazione Salvaguardare la produttività 134 La consociazione 134 Avvicendamento e rotazione L irrigazione 135 OBIETTIVO SU Irrigare senza sprecare acqua 135 V

4 VI 6. La concimazione 136 I fertilizzanti 136 OBIETTIVO SU I pesticidi Agricoltura e innovazione 137 Macchine specializzate 137 Agricoltura e informatica L orticoltura 138 L orto La forzatura delle colture 139 OBIETTIVO SU La serra Altri tipi di colture 140 Le colture senza terra 140 L agricoltura alternativa Le biotecnologie 141 Le biotecnologie in campo agricolo 141 L ingegneria genetica in agricoltura 142 TECNOLOGIA E... SCIENZE Che cosa sono le piante transgeniche? 143 Sperimenta e ricerca 144 Unità 2 Allevamento, pesca e acquicoltura La zootecnia 146 Le tecniche di allevamento 146 I sistemi di alimentazione 148 OBIETTIVO SU Un computer per alimentare il bestiame 149 TECNOLOGIA E... SCIENZE La clonazione degli animali La pesca 151 Regole da rispettare 151 OBIETTIVO SU Mare pulito L acquicoltura 152 Che cos è l acquicoltura 152 L impatto sull ambiente 152 Unità 3 Le tecnologie di produzione e di trasformazione degli alimenti Gli alimenti 154 L alimentazione nello spazio Alimenti di origine vegetale 155 I cereali 155 Ortaggi e frutta L industria molitoria 157 Il pane 157 La pasta 157 OBIETTIVO SU La produzione industriale del pane 158 Vedere la tecnologia 4. L industria olearia 159 La classificazione dell olio 159 Le fasi di lavorazione L industria saccarifera 160 La produzione Alimenti di origine animale 161 Le carni 161 Le uova 161 Il latte e i suoi derivati 162 La produzione del latte 164 I prodotti ittici Le bevande 167 L acqua 167 Le bevande analcoliche 167 Le bevande nervine 168 OBIETTIVO SU Il cibo degli dèi Le bevande alcoliche 169 Il vino 169 La birra 170 OBIETTIVO SU Il carrello della spesa 171 Sperimenta e ricerca 173 Unità 4 Le tecnologie di conservazione degli alimenti La conservazione degli alimenti 175 Perché conservare gli alimenti Metodi fisici 176 Conservazione tramite freddo 176 Conservazione tramite calore 177 Liofilizzazione 177 Irradiazione Metodi biologici e chimici 178 La fermentazione 178 L affumicatura 178 Gli additivi 178 TECNOLOGIA E... SCIENZE Salubrità e genuinità degli alimenti Le tecniche di cottura degli alimenti 180 Le caratteristiche della cottura Imballaggio ed etichettatura dei prodotti alimentari 181 Le confezioni degli alimenti 181 Etichettatura 182 OBIETTIVO SU Sistemi di controllo di filiera 182 Sperimenta e ricerca 183

5 DOSSIER EDUCAZIONE ALIMENTARE I principi della nutrizione 184 SINTESI ATTIVA 188 MAPPA DEI CONTENUTI 189 ATTIVITÀ 190 Area 4 Le tecnologia dell abitare 192 Vedere la tecnologia Unità 1 L organizzazione del territorio Abitare nel territorio 194 Aree libere e insediamenti umani Abitare la città: sito, posizione, pianta 195 Lo scambio tra territorio e città 195 Lo sviluppo delle città Abitare la città: i quartieri 196 Il centro storico 196 Il quartiere 196 La periferia 196 TECNOLOGIA E... STORIA Breve storia dell abitare 197 TECNOLOGIA E... ARCHITETTURA Caofeidian: un progetto italiano per una città ecologica città del futuro 198 Il sistema di depurazione delle acque La rete dei servizi 202 La città di sopra 202 La città di sotto 203 Unità 2 Materiali, strutture, costruzioni I materiali da costruzione 205 Definizione e classificazione 205 Le pietre naturali 205 L estrazione del marmo 206 I materiali leganti 206 Il cemento armato 207 I laterizi La struttura degli edifici 208 Le strutture resistenti Le strutture orizzontali e le strutture verticali 210 Le strutture orizzontali 210 OBIETTIVO SU Le fondazioni 211 Le strutture verticali 212 OBIETTIVO SU Le strutture particolari Le fasi della costruzione 214 La preparazione del progetto 214 OBIETTIVO SU Come si costruisce un edificio 215 Sempre più in alto Le tipologie di edifici 217 Le case unifamiliari 217 Associazioni di più case unifamiliari 217 Le case associate verticalmente 217 TECNOLOGIA E... ARCHITETTURA Nuove architetture e nuove soluzioni tecnologiche La prefabbricazione nell edilizia 220 Le caratteristiche e le tecniche di prefabbricazione 220 Nuove tendenze 220 L isolamento termoacustico 221 Vedere la tecnologia OBIETTIVO SU Le barriere architettoniche 221 Un cantiere speciale: la Metropolitana di Torino 222 Unità 3 La casa, gli impianti, gli spazi L impianto idrico 225 L acquedotto e le reti di distribuzione 225 Gli apparecchi igienico-sanitari 226 La rete fognaria 226 OBIETTIVO SU La Carta europea dell acqua 226 TECNOLOGIA E... STORIA L approvvigionamento idrico nella storia L impianto elettrico 228 Gli elementi dell impianto 228 Gli apparecchi per l illuminazione 228 Altri tipi di lampade 229 I fili elettrici Gli impianti di riscaldamento 230 L impianto termico solare 230 OBIETTIVO SU Il teleriscaldamento Gli impianti a gas 232 L impianto centralizzato a metano 232 L impianto autonomo a metano 232 Il contatore del gas 233 OBIETTIVO SU Un corretto utilizzo dell impianto a gas 233 L energia fredda che cuoce 234 Sperimenta e ricerca Gli impianti speciali 236 Gli impianti di climatizzazione 236 VII

6 VIII L impianto citofonico 237 L impianto telefonico 237 TECNOLOGIA E... ARCHITETTURA L architettura bioecologica 238 TECNOLOGIA E... ARCHITETTURAE Nuove soluzioni per la bioedilizia 239 Vedere la tecnologia 6. Gli spazi 240 I caratteri costanti di un alloggio 240 L ambientazione 240 La domotica 241 OBIETTIVO SU Il colore nell arredamento 241 La casa intelligente Orientamento 244 Illuminazione e aerazione 244 I requisiti igienico-sanitari delle abitazioni 245 OBIETTIVO SU La coibentazione e le rifiniture L inquinamento domestico 246 I materiali causa di inquinamento 246 Gli impianti e gli elettrodomestici 247 OBIETTIVO SU La casa sicura 247 DOSSIER EDUCAZIONE AMBIENTE L inquinamento urbano 248 SINTESI ATTIVA 252 MAPPA DEI CONTENUTI 253 ATTIVITÀ 254 Area 5 L energia 256 Unità 1 Le forme di energia I fenomeni energetici 258 La luce 258 Il calore 258 L elettricità 258 Lo sforzo e il movimento 259 Dalla natura Natura e caratteristiche dell energia 260 Caratteristiche dell energia 260 Le forme di energia 260 TECNOLOGIA E... SCIENZE La materia e le forze fondamentali della natura L energia termica 262 La trasmissione del calore 262 Conservazione e dissipazione 263 OBIETTIVO SU I perché della conduzione L energia luminosa 264 TECNOLOGIA E... SCIENZE La natura della luce L energia chimica 265 OBIETTIVO SU L energia nella combustione e nella pila L energia meccanica L energia elettrica 267 La trasmissione dell energia elettrica 267 OBIETTIVO SU Il generatore elettrico L energia nucleare 268 TECNOLOGIA E... SCIENZE Le reazioni nucleari: la fissione e la fusione 268 Unità 2 Le fonti di energia Fonti di energia primarie e secondarie 270 Distinguere le fonti di energia 270 All origine di ogni fonte 271 La destinazione dell energia 271 La conversione dell energia 272 Il rendimento dei convertitori 272 Fonti rinnovabili e fonti non rinnovabili L energia dal Sole 274 L energia solare 274 OBIETTIVO SU La radiazione solare 274 Il pannello solare a refrigerante 275 I pannelli fotovoltaici 276 Il principio della conversione fotovoltaica 276 Innovazioni sui pannelli fotovoltaici L energia dal vento 278 L azione del vento 278 Un nuovo modo di sfruttare il vento: le centrali eoliche 278 La scelta dell energia eolica in Italia e in Europa 279 OBIETTIVO SU Le centrali eoliche L energia dall acqua e dalla Terra 280 Il ciclo dell acqua 280 L energia geotermica I principali combustibili 281 Le caratteristiche dei combustibili 281 Legno da ardere 281 Carbone di legna 281 Carboni fossili Il petrolio 282 Natura e formazione del petrolio 282 I giacimenti 282 La ricerca dei giacimenti 282

7 L estrazione del petrolio 283 La trasformazione del petrolio 284 Il cracking e il reforming I combustibili non inquinanti 285 I combustibili gassosi 285 Combustibili solidi integrativi: i rifiuti urbani 286 Gas e gasolio dalle biomasse 286 Idrogeno: il combustibile del futuro? 287 Produzione e trasformazione dell energia elettrica Le centrali elettriche 290 Le componenti fondamentali delle centrali elettriche 290 Trasporto e distribuzione dell energia elettrica Le centrali idroelettriche 292 I vantaggi della fonte idroelettrica 292 Le piccole centrali 293 OBIETTIVO SU Le celle a combustibile 293 Vedere la tecnologia La centrale idroelettrica Le centrali fotovoltaiche 296 OBIETTIVO SU Vantaggi e svantaggi Le centrali termosolari Le centrali termoelettriche e termonucleari 298 Le centrali termoelettriche 298 Le centrali turbogas 298 Le centrali termonucleari 299 Le centrali nucleari: una classificazione 299 Vedere la tecnologia Unità 3 6. Le centrali geotermiche 301 Impianti a vapore dominante 301 Impianti ad acqua dominante 301 La centrale geotermica 302 Unità 4 L utilizzazione dell energia Utilizzazione dell energia meccanica 305 Come l uomo utilizza l energia 305 Le macchine semplici Le resistenze d attrito 310 La resistenza di attrito radente 310 Angolo di attrito 310 Attrito di rotolamento La trasmissione dell energia meccanica 312 La trasmissione del moto 312 La trasformazione del moto I motori 314 Le macchine a vapore 314 I motori a scoppio 314 Il motore a quattro tempi 315 Dal carburatore all iniezione elettronica 315 Il motore a due tempi 315 Il motore diesel 316 Il motore a reazione Utilizzazione dell energia elettrica 317 Gli effetti della corrente 317 OBIETTIVO SU L effetto chimico e il voltametro La pila 318 OBIETTIVO SU I differenti tipi di pile I fenomeni magnetici 319 I magneti permanenti 319 Le elettrocalamite 319 OBIETTIVO SU La natura del magnetismo Motori elettrici e trasformatori 321 I motori a corrente continua 321 I motori a corrente alternata 321 Il trasformatore 321 OBIETTIVO SU Elettrodomestici e risparmio energetico 322 Sperimenta e ricerca 324 DOSSIER EDUCAZIONE AMBIENTE Nuove frontiere per l energia pulita 325 SINTESI ATTIVA 328 MAPPA DEI CONTENUTI 329 ATTIVITÀ 330 Area 6 I mezzi di trasporto 332 Unità 1 I mezzi di trasporto via terra I trasporti su terra 334 Le componenti fondamentali dei veicoli 334 Il Gran Premio delle auto senza guidatore L automobile 336 Le parti dell automobile 336 Altri componenti dell automobile 338 L automobile ibrida 339 Vedere la tecnologia La produzione automobilistica: assemblaggio e verniciatura 340 IX

8 X 3. Altri veicoli su terra 342 Autobus 342 Autocarri 342 La motocicletta 342 La bicicletta I trasporti su rotaia 344 Il treno 344 Il tram 344 La metropolitana 345 TECNOLOGIA E... STORIA L evoluzione del trasporto ferroviario 345 Unità 2 I mezzi di trasporto via acqua e via aria La navigazione 347 I problemi della navigazione 347 La nave 347 Il porto 348 TECNOLOGIA E... SCIENZE La pressione e il principio di Archimede I trasporti via aria 349 L aeroplano 349 L elicottero 349 OBIETTIVO SU Il principio del volo Il volo nello spazio 350 La messa in orbita di un satellite 350 TECNOLOGIA E... STORIA La storia del volo 351 Sperimenta e ricerca 353 DOSSIER EDUCAZIONE STRADALE Cittadini in moto 354 SINTESI ATTIVA 362 MAPPA DEI CONTENUTI 363 ATTIVITÀ 364 Area 7 Le tecnologie della comunicazione 366 Unità 1 Le immagini e i suoni Che cos è la comunicazione 368 I nuovi mass media 368 Le vie della comunicazione La stampa 369 Tecniche e strumenti 369 Le moderne tecniche di stampa 369 La policromia 370 OBIETTIVO SU Dalla scrittura alla stampa La fotografia 371 La macchina fotografica 371 La ripresa fotografica 372 La pellicola fotografica 372 L immagine digitale 373 OBIETTIVO SU Le componenti di una fotocamera digitale Il cinema 374 Il linguaggio cinematografico 374 TECNOLOGIA E... STORIA Dalla camera oscura alla fotocamera digitale 375 Vedere la tecnologia Il processo di stampa 376 Unità 2 Le telecomunicazioni La trasmissione telefonica 379 Il telefono 379 I sistemi di trasmissione: analogico e digitale 379 Gli apparecchi telefonici di nuova generazione 379 OBIETTIVO SU Come funziona il telefax 379 La rete telefonica fissa 380 Il telefono cellulare 380 I servizi telematici 381 Il sistema GPS (Global Positioning System) La trasmissione delle onde elettromagnetiche 382 La radio La televisione 384 La telecamera in bianco e nero 384 La telecamera a colori 385 La trasmissione delle immagini Il televisore 386 I televisori a tubo catodico 386 I monitor a cristalli liquidi o LCD 387 Gli schermi al plasma 387 OBIETTIVO SU Segnali digitali I sistemi di produzione audio e video 388 Il registratore 388 Il videoregistratore 388 Il lettore di compact disc 388 Il lettore MP3 389 Il DVD o videodisco 389 Il Blu ray 389 Sperimenta e ricerca 390 DOSSIER EDUCAZIONE SICUREZZA Telefoni cellulari e sicurezza 391 SINTESI ATTIVA 392 MAPPA DEI CONTENUTI 393 ATTIVITÀ 394 Glossario 396

9 Area 2 La tecnologia dei materiali Il legno e la carta Gli obiettivi sapere Le caratteristiche e le lavorazioni del legno La classificazione e le proprietà dei legnami La fabbricazione e le caratteristiche della carta I prodotti cartari Il rapporto carta-ambiente saper fare Verificare sperimentalmente le principali caratteristiche del legno Individuare le principali caratteristiche della carta 1 I contenuti 1. L importanza dei materiali 2. Il legno 3. Le fasi della produzione del legno 4. Le caratteristiche del legno 5. La classificazione dei legnami 6. L industria del legno 7. Attrezzi e macchine utensili 8. La carta 9. La fabbricazione della carta 10. L industria cartotecnica 11. L industria cartotecnica e l impatto ambientale Unità

10 36 1. L importanza dei materiali Area 2 La tecnologia dei materiali La civiltà si è sviluppata ed è progredita grazie alla capacità dell uomo di utilizzare i materiali presenti in natura e di trasformarli in beni utili alla sua sopravvivenza. Il progresso della tecnologia è basato sull evoluzione dei sistemi di produzione e di lavorazione dei materiali. Ogni materiale, dalla condizione iniziale (ad esempio legno) a quella finale (tavolo), è sottoposto a processi e interventi di modificazione e associazione con altri materiali. Uno stesso materiale può essere prodotto semilavorato per certe applicazioni [Fig. 1], finito per altre [Fig. 2] o impiegato come materia prima per ulteriori trasformazioni. Oggi, grazie al contributo delle moderne tecnologie e della chimica, disponiamo di numerosi materiali adatti alle esigenze della società moderna, quali ad esempio leghe metalliche, fibre sintetiche ecc. I materiali possiedono diverse proprietà: fisiche, chimiche, meccaniche e tecnologiche. La scelta del materiale adatto a una determinata utilizzazione dipende dalle sue caratteristiche, dal costo e dalla capacità di adattamento alle necessità della produzione. Per comprendere la realtà in cui viviamo, è essenziale quindi apprendere quali sono i materiali più usati, le loro caratteristiche, le tecnologie di produzione e di trasformazione, i settori in cui sono impiegati e i problemi di carattere ambientale che spesso si creano durante la loro lavorazione e utilizzazione. Come riconoscere i materiali? Come è possibile distinguere i vari tipi di materiali tra quelli che hanno la stessa struttura solida ma sono di natura diversa, quali ad esempio legno, metalli, materie plastiche, ceramica e pietra? In genere, è sufficiente fare ricorso alla semplice osservazione e all esperienza personale che ognuno ha maturato. Fig. 1 Lavorazione del legno per ottenere semilavorati destinati alla costruzione di mobili. Fig. 2 Mobili ottenuti dalla lavorazione del legno. Il tatto E il primo senso che permette di analizzare anche inconsapevolmente la natura del materiale di cui è costituito quando, ad esempio, prendiamo in mano e manipoliamo un qualsiasi oggetto. Attraverso il tatto siamo infatti in grado di valutare: la rugosità della superficie; la sensazione di caldo o di freddo al contatto; il peso in rapporto alla dimensione dell oggetto; la compattezza e la durezza. La vista È il secondo senso che entra in gioco nella fase di osservazione. Attraverso la vista siamo in grado di individuare caratteristiche molto importanti che aiutano a definire di quale materiale si tratti: il colore o i colori dell oggetto visto nel suo insieme e nelle singole parti; la trasparenza, la lucentezza o l opacità della superficie. È da evidenziare il fatto che una prima identificazione può avvenire anche solo attraverso le immagini fotografiche. L udito Se percuotiamo l oggetto con un altro corpo, ci rendiamo conto che si possono ricavare informazioni utili a riconoscere i diversi materiali a seconda della sonorità emessa.

11 Legno Pietra Metallo MATERIALI SENSAZIONI AL TATTO SENSAZIONI ALLA VISTA SENSAZIONI ALL UDITO È poco pesante, tanto che galleggia sull acqua. Non si percepisce una particolare sensazione di freddo. È possibile inciderlo anche solo con l unghia. Se è lavorato, presenta una superficie liscia, se è grezzo, ha una superficie ruvida e irregolare. È piuttosto pesante in rapporto alla dimensione. Ha una superficie generalmente rugosa e irregolare, a meno che si tratti di ciotoli levigati dal mare o dai fiumi. È fredda. Si può incidere solo con appositi attrezzi e non con le mani. È pesante in rapporto alle dimensioni. Se è lavorato, presenta in genere la superficie liscia. Dà sensazione di freddo intenso. Si può incidere solo con appositi attrezzi. È striato e il colore varia dal beige al marrone scuro a seconda dell albero dal quale proviene. Si presenta con un colore grigiastro più o meno scuro. Se è lavorato, presenta una lucentezza caratteristica. Se percosso, produce un suono sordo privo di vibrazioni. Se percossa, produce un suono neutro privo di vibrazioni. Se percosso, produce un suono squillante con vibrazioni che persistono. 37 Unità 1 Il legno e la carta Vetro È mediamente pesante in rapporto alla dimensione dell oggetto. Ha superficie quasi sempre liscia. È abbastanza freddo. Non può essere inciso se non con particolari materiali duri. È trasparente e lucido, a volte colorato. Se percosso leggermente, può produrre un suono simile a quello dei metalli. Plastica È leggera in rapporto alla dimensione dell oggetto. Ha superficie quasi sempre liscia. Non dà una sensazione di freddo. Non può essere incisa. Presenta normalmente una superficie liscia, a volte colorata a volte trasparente. Se percossa, produce un suono sordo privo di vibrazioni. Ceramica È mediamente pesante in rapporto alla dimensione dell oggetto. Ha superficie quasi sempre liscia, a volte lucida. Non dà una particolare sensazione di freddo. Può essere incisa con una punta metallica. Ha normalmente una superficie liscia, spesso colorata con vernici apposite. Se percossa, produce un suono diverso a seconda dell oggetto.

12 38 2. Il legno Che cos è il legno Da sempre considerato un materiale prezioso, fin dalla preistoria il legno è stato utilizzato dall uomo nella costruzione di abitazioni, utensili, arredi, mezzi di trasporto e come combustibile. Ancora oggi, nonostante la scoperta di nuove leghe metalliche leggere e un costante incremento nell utilizzo delle materie plastiche, il legno continua a essere scelto per la facile lavorabilità, per l incredibile versatilità (agglomerati, tamburati, paniforti ecc.) e per le caratteristiche strutturali che lo rendono idoneo a sostenere carichi e sollecitazioni anche piuttosto ingenti. Pur essendo un materiale leggero, il legno presenta infatti una buona rigidità. Ricavato dal tronco, dai rami e, in parte, dalle radici degli alberi a medio e alto fusto, presenta un tessuto fibroso composto da cellule di forma allungata che contengono cellulosa, acqua, lignina e piccole quantità di cere, resine, tannini e altre sostanze minerali. Dal rapporto tra lignina e cellulosa dipende la durezza: più alto è il con tenuto di lignina, più il legno è duro e compatto. Fig. 3 Tronchi sezionati. Area 2 La tecnologia dei materiali SCIENZE Le caratteristiche del tronco TECNOLOGIA e... Il tronco è formato da alcune parti fondamentali, che risultano ben visibili sezionandolo trasversalmente. Corteccia Rivestimento esterno, più o meno spesso, che protegge il tronco dagli agenti atmosferici e dai parassiti. Cambio Strato cellulare preposto all accrescimento del diametro del fusto (ciascuno degli anelli concentrici corrispon de a un ciclo annuale di crescita dell albero ed è formato da una parte chiara di accrescimento primaverile e da una più scura e compatta di accrescimento autunnale). Più il tronco è vecchio e massiccio, maggiori sono il diametro e il numero di anelli. Libro Strato molto sottile, costituito da fibre lunghe e flessibili attraverso le quali scorre la linfa, una soluzione di acqua e sali minerali che dalle radici si distribuisce alle foglie. Midollo Sostanza chiara, spugnosa e molle che costituisce la parte centrale del tronco. I raggi midollari attraversano radicalmente il cilindro centrale determinando le caratteristiche venature. Parte legnosa Strato mol to ampio, costituito da due midollo zone: una esterna più chiara, l alburno, ancora in via di formazione e ricca di linfa, legno caratterizzata da un legno tenero e compatto (facilmente attaccabile dagli insetti); una interna più compatta e scura, il durame, che contorna il midollo ed è composta da anel li concentrici (detti anelli an- cambio nuali) che hanno raggiunto la completa maturazione e costituiscono quindi la materia prima impiegata nelle lavorazioni. libro corteccia

13 3. Le fasi della produzione del legno 39 Dal taglio alla segheria Il taglio delle piante avviene preferibilmente nella stagione invernale, periodo di riposo vegetativo della pianta, e si effettua direttamente nei boschi o nelle foreste. La scelta degli alberi da tagliare è in genere accurata, effettuata in base alla grandezza e all età dei fusti, così da salvaguardare il patrimonio boschivo. I tronchi, privati dei rami e delle radici (sramatura e scortecciatura), sono trasportati alle segherie con autocarri, vagoni ferroviari, teleferiche o per via fluviale, in base alla natura del terreno e alla distanza del luogo di destinazione [Fig. 4]. In segheria, dopo un lavaggio con acqua o vapore per eliminare la linfa che impedisce la conservazione, i tronchi sono sottoposti alla sezionatura, effettuata con vari sistemi in modo da utilizzare il tronco nel modo più conveniente, in base alle forme commerciali richieste [Fig. 5]. Le tavole possono essere ottenute con tagli paralleli, alternativi o radiali [Fig. 6]; quelle prossime al diametro (diametrali) sono le più pregiate perché meno soggette a imbarcarsi. combinata di aria riscaldata e umidificata. Con l essiccazione si effettua anche la stagionatura, cioè l invecchiamento, con la quale si ottiene l indurimento delle cellule: il legno raggiunge così una relativa stabilizzazione nelle dimensioni e nella forma, una maggiore leggerezza e coibenza termica, una notevole resistenza meccanica e una minore vulnerabilità agli agenti saprofiti, cioè a quegli organismi che non sono grado di produrre il cibo di cui hanno bisogno attraverso la fotosintesi, ma solo dalla decomposizione di materia animale o vegetale (funghi e batteri). Unità 1 Il legno e la carta Essiccazione e stagionatura Per liberare il legno dall umidità, si procede con l essiccazione, che avviene in modo naturale se i pezzi, ben distanziati tra loro, sono disposti in luoghi asciutti, riparati e ventilati, oppure artificialmente mediante autoclave. Questo secondo procedimento è in genere utilizzato per accelerare il processo di essiccazione naturale della durata di circa 2 o 3 anni: il legno, sistemato in appositi locali (essiccatoi) è sottoposto per 3 o 4 giorni all azione Fig. 5 Una fase della sezionatura dei tronchi. Fig. 6 Alcuni esempi di sezionatura del tronco SEZIONATURA A QUARTIERI Fig. 4 Trasporto di legname sul fiume Saint Joe, all interno del Parco statale Heyburn, Idaho (USA). tagli paralleli tagli alternativi tagli radiali SEZIONATURA TRADIZIONALE tagli radiali tagli paralleli

14 40 Vedere la tecnologia La lavorazione del legno Accatastamento Una volta tagliati i tronchi vengono trasportati alla segheria. Un potente braccio meccanico li ordina in cataste e li lascia all aperto per una prima stagionatura, in attesa di passare al processo di lavorazione. Vaporizzazione Una volta scortecciati i tronchi vengono investiti da potenti getti di vapore che li liberano da eventuali parassiti e predispongono il legno al taglio. Scortecciamento I tronchi tagliati vengono sommariamente ripuliti dalla corteccia, in maniera da eliminare anche eventuali parassiti e impurità. Controllo numerico Le macchine da taglio moderne sono gestite a controllo numerico. Un operatore immette i dati relativi al tipo di taglio in un computer che trasmette i comandi di settaggio delle lame. Rifinitura Le tavole stagionate vengono successivamente tagliate da macchine che eseguono lavori di precisione e i pezzi così ottenuti possono già essere impiegati o passati a successive rifiniture in vista di prodotti finiti complessi.

15 41 Taglio Il tronco viene tagliato in lunghe e grosse tavole il cui spessore viene predeterminato in funzione delle successive destinazioni d uso del materiale e della qualità del legno. Stagionatura Dopo il primo taglio le tavole vengono accatastate all aperto, ma sotto tettoie per far stagionare opportunamente il legno asciugandolo e predisponendolo alle lavorazioni di rifinitura.

16 42 4. Le caratteristiche del legno Le proprietà Fig. 8 Le proprietà tecnologiche del legno Sono le qualità che caratterizzano il legno, determinandone l uso e la lavorazione. Alcune sono di immediata percezione (colore, aspetto), altre sono determinate da prove specifiche. Area 2 La tecnologia dei materiali Le proprietà fisiche Dipendono dalla struttura del legno e comprendono: porosità, la capacità di assorbire l umidità; omogeneità, uniformità delle fibre e degli anelli; ritiro, la variazione del volume in base ai cambiamenti di temperatura o di umidità; igroscopicità, la capacità di assorbire l umidità dell aria; colore e aspetto, che variano in base alla qualità del legno e all andamento delle fibre (venature); peso specifico, espresso in kg per dm 3, è il rapporto tra il peso di un tipo di legno e il suo volume. Le proprietà meccaniche Dipendono dal comportamento del legno rispetto alle sollecitazioni meccaniche [Fig. 7]: durezza, permette di opporsi alla penetrazione di un corpo più duro; elasticità, consente di ritornare alla conformazione iniziale con il cessare di una sollecitazione; resistenza, la disposizione delle fibre permette di resistere alle deformazioni (flessione e compressione); tenacità o resilienza, capacità di resistere agli urti. Fig. 7 Le proprietà meccaniche del legno durezza resistenza alla flessione resistenza alla compressione fendibilità Le proprietà tecnologiche Si riferiscono all attitudine dei legnami a subire lavorazioni [Fig. 8]: fendibilità, permette al legno di spaccarsi lungo le fibre senza produrre trucioli o segatura; curvabilità, consente di mantenere in modo permanente deformazioni acquisite artificialmente; plasticità, conferisce al legno la capacità di assumere particolari forme se sottoposto a compressione in stampi; attitudine al taglio, per mezzo di utensili e attrezzi che rilasciano trucioli e segatura. I difetti curvabilità attitudine al taglio Dal punto di vista degli agenti esterni, il legname può essere attaccato da funghi e microrganismi, che provocano la modificazione del colore o lo sviluppo di marciumi, oppure da insetti parassiti che scavano gallerie rendendolo inutilizzabile. Dal punto di vista strutturale i difetti sono diversi: i più frequenti sono la cipollatura, prodotta dal distacco tra successivi anelli annuali, e i nodi, causati dall inserzione dei rami nel fusto. Questi influenzano la lavorazione e possono essere così duri da distaccarsi e provocare dei fori nelle tavole. Per particolari impieghi, invece, la loro presenza è utile perché conferiscono al legno un aspetto estetico più variegato. Altri gravi difetti sono l imbarcamento, una deformazione nella forma, tipica del legno non ben stagionato, e l eccentricità del midollo, ossia la posizione spostata dal centro del tronco che comporta maggiori sprechi nella tornitura e sfogliati più fragili.

17 5. La classificazione dei legnami 43 Gli alberi appartengono a varie specie ciascuna con una particolare qualità di legname (essenza). In base all utilizzo i legnami possono essere: da costruzione, usati soprattutto nell edilizia; da opera, impiegati in falegnameria e carpenteria; da industria, utilizzati per fabbricare carta, fibre artificiali ecc.). In base alla durezza e al peso specifico i legnami si classificano in teneri o duri. Nella produzione di mobili, il legno duro si usa come base della struttura, mentre quello tenero è utilizzato per realizzare mobili impiallacciati e laccati. L impiallacciatura e la laccatura sono tecniche di rivestimento molto utilizzate che consentono di rivestire, con sostanze resinose o fogli di legno pregiato, legnami di scarso valore. Un particolare tipo di legno è il sughero, ricavato dagli strati epidermici del fusto della quercia da sughero. Le cellule del tessuto sugheroso sono piene d aria e scarsamente permeabili all acqua che lo rendono un ottimo isolante. Unità 1 Il legno e la carta OBIETTIVO SU Le più comuni specie legnose Legni molto teneri, leggerissimi Legni poco duri Legni teneri, leggeri Pioppo Dalla fibra sottile, si lavora con facilità e si usa per fabbricare la carta. Tiglio Molto tenero, leggero, è impiegato per fare statuette, forme per scarpe ecc. Acero Legno bianco, usato per mobili di lusso, strumenti musicali ecc. Castagno Giallo bruno, è usato per mobili comuni, botti ecc. Abete Le varietà più importanti sono il rosso e il bianco. Si usa per mobili e casse d imballo. Legni teneri, leggeri Legni duri, pesanti Legni durissimi, pesantissimi Pino Legname resinoso di colore rosso bruno, è impiegato per mobili, sculture, pali ecc. Ciliegio È di colore fulvo, ha la fibra fine e compatta ed è usato per fabbricare mobili. Noce È il legno nostrano più pregiato per i lavori di ebanisteria. Quercia È un legno resistente, usato per barche, traversine ferroviarie ecc. Frassino Il legno è duro, omogeneo, compatto, di colore bianco. È impiegato in ebanisteria, per mobili ecc.

18 44 6. L industria del legno I derivati del legno Alcuni inconvenienti tipici del legno massiccio, come la tendenza a incurvarsi, e gli elevati costi della materia prima hanno favorito l utilizzo di prodotti elaborati, realizzati con essenze legnose comuni e dal costo limitato, che impiegano indistintamente tutte le parti dell albero, compresi gli scarti di lavorazione e il legno riciclato. Poiché dagli alberi non è possibile ricavare tavole di grandi dimensioni, il tronco viene tagliato in pannelli sottili (con uno spessore che varia da 0,5 a 5 mm) incollati tra loro ed eventualmente rivestiti con materiali pregiati o laminati plastici. Tali fogli (piallacci) sono ottenuti dal tronco mediante: sfogliatura, il tronco privo di corteccia ruota contro una lama affilata che ne taglia un unico foglio dello spessore di 1 o 2 mm, con un altezza pari a quella del tronco steso [Fig. 9]; tranciatura, il tronco è ridotto in fogli sottili (con uno spessore da 0,5 a 1,5 mm) facendo scorrere in senso longitudinale una lama larga quanto il tronco da tranciare [Fig. 10]. Fig. 9 La sfogliatura tronco Fig. 10 La tranciatura coltello barra di pressione sfogliato lato lato compresso disteso coltello tranciato barra di pressione blocco Area 2 La tecnologia dei materiali Si ottengono così diversi prodotti derivati dal legno che offrono indubbi vantaggi rispetto al legno massello: una resistenza uniforme, una migliore stabilità e una notevole leggerezza unita a una sufficiente rigidità. Il legno compensato Il compensato è formato da due o più fogli dello spessore di pochi millimetri, sovrapposti in modo da formare dei pannelli in cui le fibre dell uno sono perpendicolari a quelle dell altro. L incrocio fa sì che la resistenza del materiale sia uniforme in tutte le direzioni [Fig. 11]. Fig. 11 Come si produce il compensato sfogliatura taglio in fogli colla impregnatura con colla Esistono compensati in cui gli strati esterni sono realizzati con fogli di essenze pregiate, mentre gli strati interni sono fatti con legni dolci (compensato nobilitato). Se per incollare i fogli è usata una colla fenolica (resistente all acqua), si ottiene un compensato adatto all esterno e al trasporto via mare (compensato canadese marino). I compensati formati da numerosi strati sono chiamati multistrato e vengono impiegati nei più svariati campi, dall edilizia all arredamento, fino alla realizzazione di scenografie teatrali. sovrapposizione incrociata resistenza pressatura a caldo

19 Il paniforte Formato da un ossatura di listelli in legno accostati, incollati e coperti su ciascuna delle due faccie da fogli di compensato disposti con le fibre perpendicolari rispetto ai listelli [Fig. 12]. Più leggero del multistrato, è usato per mobili, serramenti, pareti divisorie ecc. Fig. 12 Paniforte Il tamburato da 10 a 30 mm Costituito inserendo tra due fogli di compensato uno o due strati incrociati di listelli o disposti a nido d ape. È leggero, robusto, indeformabile, molto usato nella costruzione di mobili e porte. Il legno lamellare È ottenuto da assicelle (lamelle) di legno, dello spessore massimo di 25 mm, unite con particolari giunti e incollate con adesivi ad alta resistenza e pressate a caldo [Fig. 13]. Conserva le caratteristiche tipiche dei legnami impiegati nella realizzazione ed eventuali variazioni nei livelli di umidità non producono particolari modificazioni nelle dimensioni, con la possibilità di comporre elementi strutturali facilmente collegabili tra loro in base a varie tecniche di unione (incollaggio, inchiodatura, avvitamento ecc.). I pannelli agglomerati Appartengono a questa categoria i prodotti realizzati con frammenti più o meno piccoli di legno, opportunamente uniti (agglomerati, appunto) per mezzo di collanti o in seguito a speciali procedimenti nella lavorazione. Presentano particolari caratteristiche (impermeabilità, resistenza agli agenti chimici, omogeneità nella struttura ecc.) che spesso li fanno preferire al legno massello nella realizzazione di mobili o strutture edilizie. I pannelli di fibre Si ottengono da legname di scarto, sfibrato e ridotto in poltiglia, e che, misto ad acqua e a sostanze collanti, è lavorato per essere trasformato in una striscia sezionata poi in pezzi di dimensioni variabili. Questi ultimi sono privati dell acqua e pressati a caldo, in modo da ottenere pannelli di vario spessore. I pannelli di fibre più diffusi sono la masonite e la faesite che possono essere rivestiti con laminato plastico o con essenze legnose di vario tipo. I pannelli di lana di legno La lana di legno è un insieme di lunghe strisce di legno con una larghezza che varia da 2 a 4 mm e uno spessore inferiore a 1 mm. Immerse in un impasto di cemento, sono pressate ad alta temperatura e i pannelli ottenuti sono impiegati per realizzare controsoffitti e rivestimenti isolanti. I pannelli truciolari Sono composti dai trucioli sminuzzati ricavati dagli scarti del legno, impastati con resine sintetiche e poi pressati [Fig. 14]. I pannelli, di diversi tipi in base al tipo di truciolo impiegato, possono essere rivestiti con laminati plastici o impiallacciature che ne migliorano la resistenza agli agenti chimici e l impermeabilità all acqua. Sono molto usati nell industria dei mobili. 45 Unità 1 Il legno e la carta Fig. 13 Dalla pianta alla tecnologia lamellare Fig. 14 Particolare di un pannello truciolare. a. Divisione in quadretti del tronco b. Sezionatura delle tavole c. Sezionatura dei listelli d. Listelli incollati con venatura contrapposta

20 46 7. Attrezzi e macchine utensili Gli attrezzi Il legno è lavorato con attrezzi taglienti: i tronchi grezzi subiscono una prima sezionatura in segheria, dove vengono trasformati in tavole che, successivamente, sono tagliate in vari formati a seconda dell uso a cui sono destinate. Le superfici sono rese lisce mediante la piallatura, con la quale il materiale in eccesso è asportato rispetto al progetto da realizzare, passando così dal tronco all oggetto finito. La tecnologia ha quasi completamente automatizzato le fasi di lavorazione, ciononostante permane una componente manuale che richiede l impiego di attrezzi meno legati all evoluzione tecnologica e da sempre presenti nelle botteghe dei falegnami e degli artigiani del legno [Tab. 1]. GLI ATTREZZI PER LAVORARE IL LEGNO Il banco da lavoro Attrezzi per tracciare TABELLA 1 È dotato di due morse, necessarie per serrare i pezzi; alcuni piccoli fermi di metallo sono inseriti in appositi tasselli ricavati sul piano del banco per appoggiare gli oggetti da lavorare. Graffietto (bacchetta dotata di una punta metallica appuntita adatta a incidere e praticare solchi poco profondi). Martello Attrezzo composto da una massa metallica innestata su un manico di legno o d acciaio; serve per piantare chiodi oppure per battere su una superficie metallica. graffietto doppio Area 2 La tecnologia dei materiali Attrezzi per segnare Matita da falegname (in legno, a sezione ovale e con dimensioni maggiori rispetto alle comuni matite da disegno). Attrezzi per controllare Squadra metallica con bordo rilevato adatto per essere accostato al margine del pezzo di legno da tracciare. Attrezzi per piallare Usati per asportare materiale sotto forma di trucioli mediante l impiego di una lama tagliente innestata in un blocco di legno. Oggi l operazione di piallatura si effettua in genere con pialle meccaniche dotate di una fresa tagliente che ruota. pialla a mano squadra in legno Attrezzi per misurare Metro snodato millimetrato di lunghezza variabile da 1 a 3 metri. metro da falegname Attrezzi per tagliare Seghe a mano di varie forme e dimensioni. saracco Attrezzi per forare La foratura può essere effettuata con trapani a mano, ormai obsoleti, o con più moderni trapani elettrici nei quali un motore fa ruotare una punta tagliente elicoidale. menarola Tenaglia Attrezzo che permette di afferrare con forza un chiodo o altri oggetti metallici. Consente anche di tagliare fili di ferro del diametro di 2 mm. Cacciaviti Sono costituiti da un asta di acciaio munita di manico generalmente in plastica. La punta può essere piatta oppure sagomata a croce. cacciavite piatto Lime e raspe Sono barrette di acciaio su cui si trovano i denti in grado di asportare parte del materiale su cui vengono strofinate; le raspe si distinguono dalle lime per la dimensione dei denti, più grandi. raspe

21 Le macchine per la lavorazione del legno La lavorazione eseguita mediante l impiego di macchine consente un esecuzione più rapida, economica e di maggior precisione. Le macchine per la lavorazione del legno, chiamate anche macchine utensili, si basano sulla combinazione di due movimenti: il moto di lavoro, ottenuto in modo meccanico attraverso l azione di un motore elettrico veloce nell asportare materiale e nel deformare il pezzo; il moto di alimentazione, meno veloce e realizzabile anche manualmente, attraverso il quale il materiale da lavorare è continuamente portato sotto l azione dell utensile. Le principali macchine utensili per la lavorazione meccanica del legno sono le segatrici e le piallatrici, ma ne esistono diverse per eseguire lavorazioni speciali (macchine per levigare, per lucidare, per inchiodare ecc.). I modelli di nuova generazione sono ovviamente dotati di programmazione e di regolazione elettronica, di dispositivi per selezionare la giusta velocità in base all utensile usato e in funzione del materiale da lavorare. 47 Unità 1 Il legno e la carta OBIETTIVO SU L artigianato del legno Il sistema industriale ha profondamente modificato la lavorazione del legno, tuttavia esistono ancora laboratori artigiani dove si realizzano e si decorano pregevoli opere di ebanisteria. L ebanisteria È l arte di comporre decorazioni, mosaici o disegni, utilizzando solo ed esclusivamente diverse qualità di legno. Nasce nel Rinascimento, quando i mobili dalle linee semplici e regolari iniziano a impreziosirsi con sculture in legno, pannelli impiallacciati e intarsi. Nel corso dei secoli questa nobile arte si è andata affinando, tanto da rendere i mobili delle opere d arte di inestimabile bellezza. L intaglio Diversi sono i tipi di intaglio. In quello incavo le linee del disegno sono incise direttamente nel legno, mentre in quello a rilievo [Fig. 1] il legno è asportato dal disegno in modo che questo risalti sulla superficie. L intaglio atraforoconsiste invece in una serie di tagli praticati nello spessore della superficie lignea per ottenere motivi decorativi. La tarsia Consiste nel praticare degli alveoli nel manufatto di legno nei quali inserire pezzetti di altro le gno per ottenere con trasti cromatici o di venature [Fig. 2]. Può essere realizzata utilizzando anche materiali diversi dal le gno, quali metalli preziosi, peltro, avorio ecc. Fig. 1 Particolare di un intaglio a rilievo su un pannello di legno. Chengdu, Cina. Fig. 2 Tavola abbozzata e ritagli di legno per l intarsio.

22 48 TECNOLOGIA e... Un materiale antico STORIA Area 2 La tecnologia dei materiali Il legno nella storia Il primo materiale utilizzato dall uomo insieme alla pietra fu certamente il legno. L uomo primitivo imparò a lavorarlo con attrezzi di pietra, riuscendo a realizzare tutto ciò di cui aveva bisogno. Tra il 4000 e il 3000 a.c. gli artigiani dell antico Egitto e della Mesopotamia, iniziarono a lavorare il legno con attrezzi di rame, determinando una svolta nel grado di perfezione tecnica raggiunto dalla falegnameria. Tra il 1400 e il 1100 a.c. la lavorazione del legno raggiunse anche l Europa e, intorno al 100 a.c., fu inventata la pialla da falegname. Nuovi attrezzi Presso gli antichi Romani il carpentiere aveva importanti compiti sia nelle costruzioni civili sia in quelle militari, favorendo un ulteriore impulso della falegnameria [Fig. 1]. Nel Medioevo il legno era un materiale ampiamente utilizzato in diversi campi: nella costruzione delle case, nei trasporti terrestri e marittimi, nelle macchine da guerra, nella costruzione di vari macchinari (mulini, telai, ruote idrauliche ecc.), oltre che nella realizzazione di piccoli oggetti di uso domestico (scodelle, secchi ecc.). L attrezzatura del falegname era molto simile a quella utilizzata dagli antichi, a eccezione del tornio, usato a Roma come nell antico Egitto, che fu perfezionato; il trapano a collo d oca e la punta elicoidale sostituirono il trapano ad arco usato fin dall epoca neolitica. Nel XIII secolo si diffuse l uso della sega (in legno e metallo) azionata a forza idraulica e con avanzamento automatico della trave verso la lama. Nel XVIII secolo i vari tipi di macchine utensili erano costruiti quasi completamente in legno, con supporti e parti di taglio in metallo. Nel 1777 fu usata per la prima volta in Inghilterra la sega circolare. Fig. 1 Schiavi al lavoro in una falegnameria, Pompei, I secolo d.c. Fig. 2 J.E. Millais, Cristo nella bottega del falegname, , Londra, Tate Gallery. L alba di una nuova epoca L utilizzo del legno cominciò a diminuire verso la metà del XIX secolo, quando la tecnica siderurgica consentì di produrre grandi quantità di manufatti ferrosi a basso costo. L invenzione di macchine utensili per la lavorazione dei metalli favorì tuttavia la lavorazione meccanica del legno. Nel 1855 i primi esemplari di macchine utensili per la lavorazione del legno furono presentati all Esposizione Universale di Parigi e, poco più tardi, ebbe inizio la produzione industriale di compensati. Nel XX secolo, con la scoperta delle materie plastiche e di nuove leghe metalliche, l uso del legno subì una contrazione. Negli ultimi anni, tuttavia, si è assistito a un notevole rilancio di tale materiale in tutti i settori industriali.