E’ in uscita a Gennaio il nuovo libro pubblicato dalla casa editrice Lswr “Ingegnere con i LEGO” di Jeff Friesen, artista pluripremiato esperto di LEGO. Nel volume l’autore spiega i segreti dell’ingegneria e delle tecnologie che hanno rivoluzionato la nostra quotidianità e illustra, con istruzioni dettagliate, come realizzare le opere analizzate (come ponti, treni, navi, sottomarini, la Stazione spaziale internazionale e particolari edifici di tutto il mondo). Un volume molto interessante per appassionare i più piccoli (e non solo) alla straordinaria bellezza della grande ingegneria.
Come realizzare il Bosco Verticale di Milano con i LEGO
In “Ingegnere con i LEGO” Jeff Friesen spiega come realizzare il noto edificio di Milano con i mattoncini colorati.
- Da dove nascono gli edifici coperti di piante?
- Quali sono i loro vantaggi?
- Come è stato realizzato Il Bosco Verticale di Milano?
- E come realizzarlo con i LEGO?
Dai giardini pensili di Babilonia al Bosco Verticale di Milano: la storia
“Gli edifici coperti di piante sono una variante moderna di una delle meraviglie dell’antichità, i giardini pensili di Babilonia – spiega l’autore di “Ingegnere con i LEGO”- Queste foreste verticali producono benefici ambientali reali, ma sono possibili solo grazie a molte innovazioni tecniche”.
I vantaggi degli edifici coperti da piante
Alberi e piante sono un modo economico per filtrare le sostanze inquinanti dell’aria delle città, oltre a convertire anidride carbonica in ossigeno. “Uno studio della società di ingegneria Arup ha appurato che l’inquinamento tra i due edifici del Bosco Verticale di Milano è inferiore del 20% rispetto all’area circostante – continua Friesen. I giardini verticali inoltre:
– moderano le temperature interne ed esterne: la copertura delle superfici di un edificio con il verde combatte l’effetto isola di calore urbana, dovuto al fatto che cemento e altri materiali trattengono il calore e rendono le città più calde delle aree circostanti
– grazie alle foglie, filtrano la luce del sole che entra dalle finestre: si riducono così i costi del condizionamento degli interni.
Come si crea una foresta verticale?
Le piante e il terreno in cui crescono le piante aggiungono un peso significativo all’edificio. Per compensarequesto peso, i palazzi del Bosco Verticale usano balconi di calcestruzzo rinforzato con acciaio, dello spessore di quasi 30 centimetri. Le barriere di vegetazione sotto il terreno di crescita impediscono che le radici danneggino la struttura.
“Bisogna tenere conto anche degli effetti del vento – spiega l’autore – Gli alberi più grandi devono essere sostenuti da cavi per ragioni di sicurezza e gabbie d’acciaio proteggono dai colpi di vento le radici esposte”. Le piante richiedono anche un sistema di irrigazione. Il Bosco Verticale è parzialmente autosufficiente: il suo sistema usa il riciclo dell’acqua piovana.
Come costruire la Stazione Spaziale Internazionale con i LEGO
Come resta in orbita la Stazione Spaziale? Come vengono aggiunti, nel tempo, i nuovi “pezzi” che possono essere laboratori e camere di equilibrio? Come realizzarla con i LEGO? Con quale energia si alimenta la Stazione Spaziale Internazionale? Come rimane in orbita?
Come si aggiungono i laboratori scientifici, i moduli di magazzino, le camere di equilibrio o i ponti di ancoraggio?
Jeff Friezen lo spiega nel libro con un linguaggio semplice e accessibile a tutti, evidenziando è stata realizzata e come è costantemente in funzione la stazione spaziale. Oltre a svelare, quindi, in maniera facile i concetti di alta ingegneria che stanno dietro la costruzione della struttura, spiega anche – passo dopo passo – come realizzarla con i mattoncini colorati più famosi del mondo.
La Stazione Spaziale Internazionale è una struttura modulare proprio come i LEGO
Proprio come i LEGO, alla sua struttura modulare vengono aggiunte nuove parti realizzate da diversi enti spaziali. Quindi parti assemblate in varie zone del mondo devono adattarsi perfettamente.
Come rimane in orbita?
La Stazione orbita intorno alla Terra a un’altezza di 408 km e a una velocità di circa 27.000 km orari per sfuggire all’attrazione gravitazionale. La velocità elevata genera una forza centrifuga sufficiente a controbilanciare la gravità, mantenendo la stazione in un’orbita stabile. Trcce dell’atmosfera terrestre esercitano attrito sulla ISS, che deve riattivare i motori regolarmente per rimanere in orbita.
Alcuni dei componenti principali della Stazione Spaziale Internazionale sono:
– i pannelli solari
I 16 pannelli solari della ISS generano 200 kilowatt di elettricità. I pannelli sono bifacciali, cioè possono raccogliere la luce su entrambe le facce: una raccoglie la luce solare diretta, l’altra quella riflessa dalla Terra. I pannelli possono essere ruotati per ottenere la massima esposizione.
– i radiatori
I sistemi della stazione consumano molta energia elettrica, che a sua volta genera calore. I radiatori disperdono nello spazio il calore in eccesso.
– i canadarm
Sono bracci robotici che facilitano l’aggancio dei veicoli spaziali e manipolano moduli e componenti della ISS. Possono reggere anche apparecchiature e astronauti in attività extraveicolari.
– le antenne principali
Le parabole di comunicazione mantengono un contatto costante con il controllo missione.
– il modulo Zveda
Il modulo Zvezda contiene i propulsori per correggere l’orbita della ISS.
Non solo una guida passo-passo per ricrearla con i LEGO, ma anche per capire perché un’opera così imponente non fu progettata a dovere.
Nel 1912, il Titanic era la nave più grande mai costruita. Più che un semplice mezzo di trasporto, era considerata un monumento all’ingegno umano, accanto a meraviglie come le piramidi e la Torre Eiffel. Ma quali furono gli errori progettuali che la portarono ad affondare? Erano prevedibili?
“Una buona progettazione prevede gli scenari peggiori, anziché ignorarli” spiega nel suo nuovo libro “Ingegnere con i LEGO” Jeff Friesen. Nel volume l’autore ci accompagna, passo dopo passo, verso la realizzazione con i mattoncini LEGO delle più importanti opere ingegneristiche che hanno cambiato la nostra quotidianità: dal ponte ad archi degli antichi romani ai treni, dai sommergibili ai sottomarini, dalle navi a – come abbiamo già visto – la Stazione Spaziale Internazionale.
In “Ingegnere con i LEGO” viene illustrato il procedimento per creare il Titanic con i LEGO ma viene anche spiegato quale fu l’errore ingegneristico e progettuale che non le permise nemmeno di dare al suo equipaggio e ai passeggeri il tempo necessario per mettersi in salvo.
L’errore progettuale: i compartimenti stagni non furono chiusi nella parte in alto
La chiglia del Titanic aveva 16 compartimenti stagni che potevano essere chiusi individualmente con porte elettriche. Se si fosse verificata una falla, l’acqua poteva essere contenuta in un compartimento, mentre l’aria negli altri compartimenti avrebbe potuto mantenere a galla la nave. Quando il Titanic speronò un iceberg (nonostante i diversi allarmi che aveva ricevuto), nello scafo a tribordo si aprì una falla. Cinque compartimenti stagni furono inondati e gli altri furono chiusi, ma la nave iniziò ad abbassarsi nella parte anteriore. Questo movimento provocò il passaggio dell’acqua da uno compartimento all’altro, dalla parte superiore. Ecco, quindi l’errore progettuale: i compartimenti erano chiusi sul fondo e sui lati ma erano aperti in alto. I tecnici non avevano immaginato che l’acqua potesse raggiungere livelli tanto alti.
La nave si spezza
Il rapido allagamento provocò l’inabissamento sempre più pronunciato della prua e la poppa si alzò. Non appena il peso della poppa non fu più sostenuto dall’acqua, il Titanic si spezzò in due. Due ore e 40 minuti dopo aver colpito l’iceberg, il Titanic affondò completamente.
Se i compartimenti stagni fossero stati chiusi anche in alto, la nave sarebbe affondata molto più lentamente, e un maggior numero di passeggeri avrebbe avuto il tempo di salvarsi.
