#STEP 8 - I materiali

Immagine rappresentativa componenti presa dal web

Esistono diversi tipi di radar, oggi andiamo a descrivere i materiali necessari per costruire un radar ad ultrasuoni. Questi ultimi al posto di sfruttare l'eco di onde elettromagnetiche, si avvalgono dell'utilizzo di onde sonore, nello specifico quelle appartenenti agli ultrasuoni.

Fonte:
Frequenze onde sonore

L'elemento principale è il trasduttore ed esso funziona su un principio simile a quello del radar o del sonar, cioè valuta gli attributi di un obiettivo interpretando gli echi rispettivamente forniti dalle onde sonore riflesse. 

Questi sensori infine calcolano l'intervallo di tempo tra l'invio del segnale e la ricezione dell'eco per determinarne la distanza.

Fonte:
Sensore a ultrasuoni HC-SR04 ed i relativi piedini di collegamento

Qualsiasi tipo di radar è composto da trasduttori tra loro ovviamente diversi e con differenti caratteristiche. In generale un trasduttore è un componente che traduce una grandezza fisica in ingresso in un'altra grandezza fisica in uscita.

Trasduttore	Funzione di ingresso	Funzione di uscita
Membrana	pressione	forza - movimento
Molla	forza	spostamento lineare - spostamento angolare
Ingranaggi	spostamento angolare - spostamento lineare	spostamento angolare - spostamento lineare
Piezoelettrico	pressione - forza	segnale elettrico
Tubo Pitot	portata	spostamento lineare
Termistore	temperatura	variazione di impedenza
Resistore strain-gage	forza	variazione di impedenza
Potenziometro	spostamento lineare - spostamento angolare	variazione di impedenza
Ponte di Wheatstone alimentato	variazione di impedenza (ma non di capacità)	segnale elettrico
Ponte di Shering alimentato	variazione di capacità	segnale elettrico
Trasformatore	segnale elettrico	segnale elettrico
Bobina	segnale elettrico	segnale magnetico
Led	corrente elettrica	segnale luminoso
Diodo laser	corrente elettrica	segnale laser
Antenna	segnale elettromagnetico	segnale elettrico
Sensore di flusso di calore	valore di calore	segnale elettrico

I materiali necessari alla costruzione di questi componenti sono:

• Rame
• Ferro
• Alluminio
• Metallo in varie leghe
• Silicio

Il silicio e il suo impatto sulla società

Fonte:
Silicio

Se oggi possiamo infilarci nel taschino una calcolatrice programmabile o mettere al polso un orologio che misura anche i nostri battiti cardiaci e la temperatura dell'aria, se parliamo di reti telematiche, di computer e di autostrade dell'informazione, lo dobbiamo in gran parte alle straordinarie capacità di questo nostro protagonista: il silicio. E naturalmente ai lunghi anni di lavoro di tutti quegli uomini, chimici, fisici, ingegneri, che hanno imparato a conoscere e sfruttare i suoi segreti.

L'interesse iniziale è venuto da parte dei chimici. Il silicio fu isolato per la prima volta nel 1824 dal chimico svedese Berzelius che aveva seguito il consiglio del grande chimico francese Lavoisier il quale, avendo studiato il quarzo, affermò che era composto da un elemento molto importante. Ma il silicio non ha trovato alcun utilizzo fino alla fine del secolo scorso quando il Mendeleyer ha scoperto che, se unito al ferro, sviluppava proprietà magnetiche E così è stato impiegato per gli elettromagneti e trasformatori. Da quel momento è stato prodotto chimicamente in una forma ragionevolmente pura, pari forse al 98%".

Dopo i primi impieghi nell'industria metallurgica il silicio lasciò presto le fonderie per scopi, diciamo così, più raffinati. E fece la sua comparsa nel mondo della radiotelegrafia. Ma fu con lo sviluppo del radar, negli anni della Seconda guerra mondiale, che il silicio iniziò la sua vera carriera di imperatore dell'elettronica.

Ma il grande impatto del silicio si deve al suo impiego nella costruzione della madre di tutte le invenzioni elettroniche: il transistor. Tra l'altro, proprio nel 1998, il transistor ha spento le sue prime cinquanta candeline. Infatti fu presentato ufficialmente a New York nell'estate del 1948.Furono William Shockley, John Bardeen e Walter Brattain, tre ricercatori dei Bell Telephone Laboratories a inventare questo straordinario dispositivo, e per questo vinsero il premio Nobel per la fisica nel 1956.