Materie Prime e Materiali Tecnologici: Classificazione, Proprietà e Utilizzi

Cosa sono le Materie Prime?

Le materie prime sono sostanze estratte direttamente dalla natura.

Classificazione delle Materie Prime

• Animali: pelle, lana, seta.
• Vegetali: lino, sparto, legno.
• Minerali: ferro, ematite, argilla.

Cosa sono i Materiali?

Un materiale è una materia prima trasformata e pronta per essere utilizzata per fabbricare prodotti. I materiali si ottengono mediante la trasformazione delle materie prime attraverso processi fisici e chimici (carta, cartone, legno).

Cos'è un Prodotto Tecnologico?

Un prodotto tecnologico è un qualsiasi oggetto creato dall'uomo per soddisfare i propri bisogni e migliorare la qualità della vita. I prodotti tecnologici si ottengono a partire dai materiali (libro, tavolo).

Processo di elaborazione dei prodotti tecnologici:

Materie Prime > Materiali > Prodotti Tecnologici

Materiali Tecnologici di Uso Comune

I materiali tecnologici più utilizzati per sviluppare prodotti sono:

• Legno: ottenuto dalla parte legnosa degli alberi. (Abete, pino). Utilizzato come carburante e nell'industria della carta.

• Materie plastiche: materiali artificiali ottenuti da petrolio, carbone, gas naturale, materie vegetali [cellulosa] e proteine animali. (Cellofan, gomma). Utilizzate per tubature e imballaggi.

• Materiali metallici: estratti dai minerali che fanno parte delle rocce. (Ferro, acciaio). Utilizzati per strutture e macchinari.

• Materiali lapidei: estratti dalle rocce in forme diverse, da blocchi a grana. (Marmo, ardesia). Utilizzati in edilizia e decorazione.

• Ceramica: ottenuta dallo stampaggio dell'argilla e poi sottoposta a un processo di cottura ad alta temperatura in un forno. (Porcellana, terracotta). Utilizzata per piatti e mattoni.

• Materiali tessili: ottenuti direttamente da materie prime o in forma sintetica. (Fibre naturali, filati). Utilizzati per la produzione di camicie.

Proprietà dei Materiali

Proprietà Fisiche

Le proprietà fisiche dei materiali sono quelle che, oltre a distinguerli gli uni dagli altri, ne determinano l'utilità. Esse vengono determinate sottoponendo un materiale a stimoli come l'elettricità (proprietà elettriche), la luce (proprietà ottiche), il calore (proprietà termiche), l'applicazione di forze (proprietà meccaniche) e il suono (proprietà acustiche).

• Resistenza meccanica: indica se un materiale è in grado di sopportare gli sforzi senza rompersi. Alcuni materiali sopportano meglio gli sforzi di altri.

• Tenacità e fragilità: la tenacità indica se un materiale resiste alla rottura quando viene colpito, mentre la fragilità indica se si rompe facilmente. Il metallo è un materiale tenace, il vetro è un materiale fragile.

• Magnetismo: indica se un materiale è attratto da altri materiali metallici. Ad esempio, il ferro può diventare un magnete.

• Conducibilità elettrica: indica se un materiale trasmette l'elettricità. I materiali conduttori elettrici permettono il passaggio della corrente (metalli), mentre gli isolanti elettrici no (legno e plastica).

• Conducibilità acustica: indica se un materiale trasmette il suono. I materiali conduttori acustici permettono il passaggio del suono (metallo), mentre gli isolanti acustici no (plastica e sughero).

• Conducibilità termica: indica se un materiale trasmette il calore. I materiali conduttori di calore permettono il passaggio del calore.

• Dilatazione e contrazione: indica se un materiale aumenta le sue dimensioni all'aumentare della temperatura (dilatazione) e diminuisce le sue dimensioni al diminuire della temperatura (contrazione). Tutti i materiali presentano queste caratteristiche, ma i metalli sono particolarmente sensibili ad esse.

• Fusibilità: indica se un materiale passa dallo stato solido a quello liquido all'aumentare della temperatura (metalli, vetro).

• Saldabilità: indica se un materiale può unirsi con sé stesso o con un altro materiale dopo aver fuso la parte che si desidera unire (vetro e metalli).

• Elasticità e plasticità: l'elasticità indica se un materiale recupera la sua forma originaria quando cessa la forza che agisce su di esso, mentre la plasticità indica se rimane deformato.

• Malleabilità: indica se un materiale può essere steso in lamine o fogli (metalli, vetro, plastica).

• Durezza: indica se un materiale resiste ai graffi. Il minerale più duro è il diamante, mentre quello più morbido è il talco. Il diamante può graffiare qualsiasi minerale, ma può essere graffiato solo da un altro diamante.

• Trasparenza: indica se un materiale lascia passare la luce e permette di vedere ciò che c'è dietro di esso. Un materiale opaco non lascia passare la luce e quindi non si vede attraverso di esso (legno). Un materiale trasparente permette alla luce di vedere attraverso di esso in modo chiaro (vetro). Un materiale traslucido lascia passare la luce, ma non si vede chiaramente attraverso di esso (tessuto fine).

Proprietà Chimiche

Le proprietà chimiche sono determinate facendo reagire il materiale con altre sostanze.

Proprietà Ecologiche

Le proprietà ecologiche sono determinate lasciando un materiale a contatto con la natura e osservando l'effetto che si verifica su di esso e sull'ambiente.