domenica 10 gennaio 2021

STEP#28 - La sintesi finale


Questo blog è nato come compito per il corso Storia delle cose. Antropologia degli oggetti del Politecnico di Torino. Quando mi fu assegnato il compito di trattare l’anemometro a filo caldo come strumento non avevo idea né di come fosse fatto, né del suo principio fisico [Step 5, Step 5.1, Step 5.2]. Cercai questo nome [Step 1] in internet e a prima vista, devo ammetterlo, non ero molto entusiasta. Le immagini [Step 2] che mi si presentavano d’innanzi erano di uno strumento dall’aspetto semplice, quasi insulso. Allora mi sarebbe davvero piaciuto trattare di qualcosa di più affascinante e mitico [Step 7] come un acceleratore di particelle. Nonostante ciò iniziai a svolgere il compito assegnatomi pubblicando saltuariamente anche post riguardanti cose personali [Step 25], miei disegni e trattati di anatomia umana.

Certamente non si tratta di uno strumento famoso come suo cugino nell’albero tassonomico [Step14], l’anemometro a coppette, che è simbolo [Step 6] dal cinema [Step 12] al fumetto [Step 21] e persino nella filatelia [Step 18] della meteorologia e che in un frame fa intuire la forza del vento. L’anemometro a filo caldo, al contrario, è un oggetto che può avere forme diverse e per me non sembrava avere un funzionamento intuitivo.

Post dopo post comunque ho imparato a conoscere meglio la sua scienza [Step 4] attraverso le parole nella storia [Step 24.1, Step 24.2] di studiosi come G. Comte-Bellot, C. G. Lomas, L. M. Fingerson ed altri che oltre a numeri [Step 15], funzioni e grafici hanno raccontato anche come questo strumento è nato e si è sviluppato.

Sono venuto a conoscenza di come questo sia stato uno strumento desiderato e voluto da molti prima del suo inventore [Step 9], L. V. King, che infine, applicando matematica e termodinamica al problema di un cilindro caldo immerso in fluido più freddo, ha dato inizio nel 1914 all’epoca dell’anemometro a filo caldo.

Con libri [Step 10] ed articoli accademici ho scoperto come si è evoluto questo tipo di anemometro andando a variare componenti circuitali, accortezze di design e materiali [Step 8] di utilizzo. Dai primi usi nelle miniere inglesi, alla Seconda guerra mondiale, questo strumento c’è sempre stato nonostante la sua presenza non facesse rumore come i cannoni FlaK da 88 mm.

Dagli anni ’50 in poi i costruttori [Step 11], unendo tecnologie all’avanguardia e processi chimici [Step 26.1, Step 26.2, Step 26.3], hanno ideato un caleidoscopio di varianti dello strumento base tra le più disparate dagli anemometri a film caldo, ai nano anemometri, a temperatura costante, a corrente costante, doppio, triplo ed altri ancora. Il glossario [Step 3] di termini relativi a questo strumento diveniva sempre più nutrito.

Tra i manuali d’uso [Step 22] della Kanomax, LSI Lastem srl., TSI Inc e altri marchi [Step 20], ho scoperto un mondo di tipologie tra le più varie di ambienti di utilizzo e sensori connessi, normative [Step 23] e anatomie [Step 16] elettroniche e di design, che hanno tracciato il percorso dell’evoluzione di questo strumento che lentamente ma inesorabilmente stava acquisendo ai miei occhi sempre più valore.

Nonostante la poca pubblicità [Step 13], tra le pieghe evanescenti di internet si andava a delineare un apparecchio su cui gli studiosi ed inventori tutt’oggi dibattono e trattano dell’argomento con una frequenza via via sempre maggiore come testimonia la crescita esponenziale dei brevetti [Step 17.1, Step17.2, Step 17.3, Step 17.4, Step 17.5] al riguardo.

In questi mesi infine sono riuscito a legare i vari argomenti riguardanti questo peculiare anemometro in una mappa concettuale [Step 27] di pensieri ed informazioni iniziando non conoscendo molto più che l’ABC [Step 19] dello strumento.

Per concludere, come quando al cinema si è tra i soli spettatori alla proiezione di una pellicola meravigliosa, così io mi sento tra i pochi ad aver assistito ad una storia che ha interconnesso molte persone e realtà diverse, una storia di nicchia ma non per questo poco interessante, una storia di uno strumento che, nello scorrere inesorabile del tempo, ha sempre dato il suo contributo.
Ed è così che arriva la fine del film.
La fine, almeno per il momento, della storia dell’anemometro a filo caldo.
La storia della MIA cosa.

Grazie per essere stati con me,

buon proseguimento.


Step aggiuntivo: le cose nella letteratura

Durante queste bizzarre vacanze natalizie, vessate dalle restrizioni del SARS-CoV-2, ho letto un romanzo e in questa sede voglio trattare dell’oggetto che secondo me è stato importante per la creazione e lo svolgimento del racconto.

Il libro in analisi si intitola Delitto imperfetto di Teresa Solana, pubblicato nel 2008 a Palermo dalla Sellerio editore.

Questo romanzo giallo narra le vicende di due fratelli gemelli, Eduard e Pep, i quali possiedono un’agenzia investigativa che vive molto di apparenze e buone intenzioni e si occupano di problemi poco limpidi dell’alta borghesia barcellonese. Pep si fa chiamare Borja e fa credere a tutti di non aver alcun legame di parentela con il fratello. I protagonisti di questa storia sono agli antipodi: Borja è elegante e con modi sofisticati e Eduard, il narratore, è un ex impiegato compassato, amante dei gialli, che si è fatto trascinare dal fratello ritrovato dopo anni nel progetto dell’agenzia investigativa.

I due vengono contattati da Lluís Font, un politico molto influente in Catalogna, per cercare informazioni su di un eventuale tradimento della moglie, Lídia Font, donna molto ambiziosa, con un pittore che l’ha dipinta in posizione provocante.

Da qui si dipana il racconto che porterà questi due fratelli peculiari tra tradimenti, reati di poco conto, fino all’omicidio inaspettato di Lídia Font, un omicidio pieno di simboli avvenuto per motivazioni evitabili.

Il motore della storia è un oggetto: il quadro che ritrae miss Font. Questa cosa ha il potere di convincere il marito a chiedere l’aiuto ai protagonisti e il perché esso sia stato fatto è una delle principali domande che i due detective in erba sono chiamati a rispondere per buona parte della trama.

Questo quadro non è un oggetto da mostrare, come avviene normalmente, ma da nascondere, da non far vedere a nessuno, è la prova che sotto la patina dorata della famiglia del politico ci sia qualcosa di più basso, torbido e quindi il cliente e i due fratelli cercheranno, non senza fraintendimenti ed eventuali scivoloni, di celare.

La conclusione del racconto ci svela che il quadro era stato creato dal pittore il quale aveva preso come riferimento Lídia, scattandole una foto su un treno parecchi anni prima, e che l’omicidio della donna non ha minimamente a che fare con il dipinto riportando tutto ciò ad una dimensione tragicomica del destino.


La copertina del romanzo che ritrae un quadro di Micheline Boyadjian



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giovedì 7 gennaio 2021

Vento come musica

Da quando mi è stato assegnato il compito di trattare dell'anemometro a filo caldo volevo, nel mio piccolo, dare un consiglio di ascolto musicale ai fruitori del sito in cui ci troviamo che è collegato allo strumento in esame. 

L'album L'uomo che viaggiava nel vento e altri racconti di brezze e correnti, la cui copertina è riportata in calce, è infatti basato interamente sull'elemento del vento ed è la fatica sonora del cantante hip hop Murubutu, nome d'arte di Alessio Mariani, un professore di storia e filosofia di Reggio Emilia con la passione per il rap.

Da molti chiamato "il professore", Murubutu è capace di connessioni e rime fra parole argute, unite a tematiche per lo più malinconiche. 

Consiglio l'ascolto dell'intero album ma in particolare, per rimanere in tema con il blog, del brano Il re dei venti in cui si tratta della storia di Eolo e dei quattro venti figli di Eos e Astreo: Euro, Zefiro, Borea ed Ostro

Buon ascolto!




Link al video musicale su YouTube:

https://www.youtube.com/watch?v=UWwjXzfe8XY


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martedì 5 gennaio 2021

STEP#27 - La mappa concettuale

L'immagine riportata in calce rappresenta una mappa concettuale (Fuzzy Cognitive Map - FCM) che evidenzia le inferenze che sussistono tra alcuni degli ambiti che riguardano l'anemometro a filo caldo.






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giovedì 31 dicembre 2020

STEP#26.3 - La chimica e gli strumenti scientifici - Il Nano anemometro a filo caldo

Il NANO-anemometro a filo caldo (NSTAP- Nanoscale Thermal Anemometry Probe) è uno strumento che sfrutta la fisica dell'anemometro termico ma l'elemento sensibile misura circa 60 μm, un ordine di grandezza in meno rispetto allo strumento tradizionale. La sua produzione è la conseguenza dell’avanzare inesorabile del processo tecnologico e della conoscenza dei materiali. La creazione di questo strumento è basata su vari step, in alcuni di questi la chimica ha un ruolo fondamentale come l’ossidazione, la fotolitografia e l’attacco chimico ed in altri ha un ruolo secondario come la deposizione metallica con evaporatore a fascio d’elettroni (EBPVD), la fresatura con fascio ionico focalizzato (FIB) e la microlavorazione con laser di precisione (PLM - Precision Laser Micromachining).


Creazione di un NSTAP e i vari processi utilizzati



Sitografia:

Immagine e fonte prese il 31/12/2020 in:

https://spikelab.mycpanel.princeton.edu/papers/041.pdf

Altre fonti:

https://www.slideshare.net/davidecamm/hot-wire-anemometer-microfabrication

https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/039301968/publication/US2008087102A1?q=pn%3DUS2008087102A1

Approfondimenti:

http://fluids.princeton.edu/pubs/Fan_et_al_2015.pdf


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STEP#26.2 - La chimica e gli strumenti scientifici - L'anemometro a film caldo

L’anemometro a FILM caldo può essere prodotto per polverizzazione catodica (in inglese Cathodic sputtering), fenomeno che consiste nella creazione di un film e di un coating su un supporto in quarzo. Il substrato in quarzo viene posto in una camera sottovuoto, vicino all’elettrodo negativo, composto con lo stesso metallo che farà da film, e viene successivamente introdotto nella stessa un gas (di norma l’Argon). Si va a creare quindi un’alta differenza di potenziale tra gli elettrodi che ionizzeranno il gas facendo sì che gli ioni positivi del gas bombardino l’elettrodo negativo. L’impatto meccanico con gli ioni porterà l’elettrodo negativo a disintegrarsi, proiettando gli atomi di cui è composto in ogni direzione. Gli atomi che raggiungono il substrato si depositano sulla sua superficie creando un film dallo spessore controllato ed uniforme.

Il coating del film può essere fatto anch’esso con questa tecnica con materiali come il quarzo ma anche la lacca (dipende dall’ambito di utilizzo). Il coating poi deve avere un’adeguata temperatura di breakdown, uno spessore minimo per non avere discrepanze termiche con il film, ed infine un coefficiente di espansione termica adeguato compatibile con quello del film.


Creazione del film metallico sul substrato in quarzo



Bibliografia:

Charles G. LOMAS, Fundamentals of Hot Wire Anemometry, Cambridge: 1986, cap. 2.7, pp. 40-41 
Geneviève COMTE-BELLOT Hot wire anemometry, in « Annual Review of Fluid Mechanics», Anno VII (1976), Vol. 8, cap. 2, pp. 211-212

Sitografia:

Informazioni sull'Anemometro a film caldo sull'argomento:

https://books.google.it/books?id=g17qbt1YEXAC&pg=PA40&lpg=PA40&dq=sputtering+hot+film+anemometer&source=bl&ots=NGe9Nd8Op5&sig=ACfU3U272hovOXzSOULspU-mVOOlN4IFow&hl=it&sa=X&ved=2ahUKEwj56a_A-NTtAhVC26QKHRdTDhE4ChDoATAFegQICxAC#v=onepage&q=sputtering%20hot%20film%20anemometer&f=false

https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.fl.08.010176.001233?journalCode=fluid

Immagine della Polverizzazione catodica presa il 31/12/2020 in:

https://it.wikipedia.org/wiki/Polverizzazione_catodica


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lunedì 21 dicembre 2020

STEP#26.1 - La chimica e gli strumenti scientifici - L'anemometro a filo caldo

Per quanto concerne la chimica l’anemometro a filo caldo di primo acchito sembrerebbe c'entrarci relativamente poco per l’apparente semplicità dello strumento e per gli ambienti di utilizzo non propriamente particolari. Dietro ad un semplice filo però, come abbiamo visto per quanto riguarda la legge di King, si cela molto di più di quello che si pensa.

I processi di produzione, infatti, sono altamente legati con questa disciplina e le tecnologie utilizzate sono differenti se il sensore è un filo, un film o un nano-filo.

L’anemometro a FILO caldo se fabbricato in platino è prodotto molto spesso tramite il "filo di Wollaston". Quest’ultimo consiste in un filamento di platino tirato per matrici con maglie sempre più piccole fino a che non si arriva ad una certa dimensione (~0.07 mm). Il filo viene in seguito incorporato all’interno di una guaina di argento di un diametro di circa 2.5 mm e viene poi stirato fino a che non arriva ad avere un diametro di circa 0.050 mm. Il processo riduce quindi di 50 volte il diametro del filo composito e quindi anche del filo più interno di platino che arriva a misurare 1.5 μm. Gli strati esterni di argento infine vengono rimossi chimicamente con un acido adatto.


Il filo di Wollaston in un esperimento di calibrazione



Bibliografia:

Charles G. LOMAS, Fundamentals of  Hot Wire Anemometry, Cambridge: Cambridge University Press, 1986, cap. 2.7, pp. 39-40

Geneviève COMTE-BELLOT Hot wire anemometry, in « Annual Review of Fluid Mechanics», Anno VII (1976), Vol. 8, cap. 2, pp. 211-212

Sitografia:

Informazioni sul filo di Wollaston:

https://en.wikipedia.org/wiki/Wollaston_wire

https://books.google.it/books?id=g17qbt1YEXAC&pg=PA40&lpg=PA40&dq=sputtering+hot+film+anemometer&source=bl&ots=NGe9Nd8Op5&sig=ACfU3U272hovOXzSOULspU-mVOOlN4IFow&hl=it&sa=X&ved=2ahUKEwj56a_A-NTtAhVC26QKHRdTDhE4ChDoATAFegQICxAC#v=onepage&q=sputtering%20hot%20film%20anemometer&f=false

Immagine presa il 31/12/2020 in:

https://pdfs.semanticscholar.org/1515/bc7833e9b52dcb60e8b5091dc71d4dafd8c3.pdf


[Tutti i link controllati e funzionanti il 13 Gennaio 2020]