Che cos’è l’energia nucleare? E la cattiva fama che ancora si trascina dietro è giustificata? Cosa stanno facendo gli scienziati per occuparsi dei problemi di sicurezza e sostenibilità? Ma innanzitutto, sapete la differenza tra la fusione e la fissione nucleare? Nella prima parte, risponderemo a tutte queste domande sulla base dei dati. Questo ci porterà a parlare del ruolo essenziale dei materiali nei reattori, e di come questi si modifichino se sottoposti a radiazioni, che costituisce la seconda parte della lezione. Entreremo quindi nel merito dell’ingegneria dei materiali e delle strutture che ci proteggono dal famigerato “sole” che cerchiamo di contenere all’interno di un reattore (e no, non può esplodere e non può diventare un buco nero che ci inghiotte tutti). In particolare, parleremo di come si può simulare a computer i materiali in questione: possiamo sia simulare atomo per atomo ma per un volume molto piccolo sia, in alternativa, allargare lo sguardo e studiare componente per componente. Due approcci molto diversi ma entrambi importanti.

Il laboratorio vuole far conoscere i geo materiali, cioè materiali naturali che compongono la litosfera coi quali ci troviamo continuamente a interagire, sia quando costruiamo case, strade, dighe, ecc. sia quando cerchiamo risorse indispensabili alla nostra sopravvivenza (ad esempio l’acqua). Tale obiettivo viene raggiunto attraverso le seguenti attività: (1) seminari (per i più grandi), con esposizione informale, aperta e partecipata dei concetti relativi alle interazioni tra uomo e ambiente geologico, con particolare attenzione ai temi della dinamica dei versanti e della tutela delle risorse idriche sotterranee; (2) visita alla Collezione Petrografica del Politecnico di Milano, durante la quale vengono illustrate le diverse tipologie di minerali e rocce, oltre a vari esemplari di fossili; (3) laboratorio a gruppi, in cui ciascuno può toccare con mano le diverse pietre e capire come riconoscerle; (4) un gioco (per i più piccoli), nel quale mettere alla prova le conoscenze acquisite attraverso una caccia al tesoro.

Lo studio e la comprensione del comportamento dei materiali è fondamentale per progettare strutture sicure e innovative, sia che si tratti di realizzare ponti e edifici nel contesto dell’ingegneria civile, sia di sviluppare protesi e tessuti artificiali in ambito medico. Tale conoscenza ci permette di creare infrastrutture resistenti e durature nell’ingegneria civile, mentre in biomeccanica è essenziale per capire come funziona il corpo umano e fornire le basi per sviluppare soluzioni mediche all’avanguardia. Gli strumenti sperimentali e i modelli volti allo studio del comportamento meccanico dei materiali utilizzati nell’ingegneria civile e nella biomeccanica, anche se tali aree di ricerca possono sembrare due mondi distanti, sono i medesimi. Le attività, previste da questa iniziativa, permetteranno di scoprire come i materiali, dal cemento ai tessuti biologici, si comportano in modi sorprendentemente simili e perché questo accade. Le attività saranno interattive: i bambini saranno guidati dai ricercatori, ma saranno loro stessi a sperimentare e a condurre le prove. In una prima fase, esploreremo i fenomeni in modo qualitativo, facendo leva sulle sensazioni ed esperienze dirette per comprendere le proprietà dei materiali. Successivamente, nella seconda parte, utilizzeremo strumenti di laboratorio per quantificare ciò che è stato osservato, avvalendoci di strumentazioni tecniche per prove meccaniche che permetteranno di collegare le percezioni iniziali ai dati scientifici.