Grafene, il materiale del futuro

Il grafene è un materiale nato per caso e che è valso, ai due ricercatori che lo hanno scoperto, il nobel per la fisica nel 2010.
È composto interamente da atomi di carbonio, proprio come la grafite ed i diamanti, ma le sue proprietà sono uniche.
Quando gli atomi di carbonio si dispongono in modo casuale si ottiene la grafite, se si dispongono in modo ordinato si ottiene il diamante, il grafene invece ha gli atomi di carbonio disposti in modo ordinato ma ha lo spessore di un solo atomo e quindi considerato un materiale 2D.
Le proprietà di questo materiale sono ancora in fase di studio e sono talmente tante che, in ambito europeo, è nato un team per coordinare le aziende e gli enti che ne fanno ricerca e sviluppo.

Ecco alcune incredibili proprietà di questo materiale del futuro:

• È resistente come il diamante e flessibile come la plastica, per questo motivo è stato usato per realizzare racchette da tennis e copertoni di biciclette.
• Conduzione del calore, acquisita grazie alla sua bidimensionalità, è in grado di reggere a elevate temperature.
• Conduzione di elettricità, grazie alla quale è stata realizzata una lampadina ad incandescenza sostituendo il tungsteno originariamente impiegato con una striscia praticamente invisibile di grafene.
• Il grafene è ottimo per sostituire semiconduttori, la IBM ha eseguito alcuni test dopo aver creato transistor al grafene raggiungendo velocità di 100 GHz e di 155 GHz, mentre i normali transistor al Gallio arrivano a velocità di 40 GHz.
• In alcuni dispositivi elettronici di fascia alta vengono installate batterie al grafene, decisamente più durature e performanti di quelle agli ioni di litio.
• Uno strato monoatomico di grafene può assorbire il 2,3% della radiazione luminosa, uno strato di silicio di uguale spessore né assorbire be appena lo 0,03%.
• Il grafene, se deformato a formare delle creste, può legare a sé l'idrogeno; semplicemente eliminando le stesse creste è poi possibile liberare nuovamente il gas.
• Essendo possibile praticare fori piccolissimi, una strato di grafene può scindere l'acqua dal sale funzionando come una membrana dell'osmosi inversa.

Pensando che queste sono solo alcune delle incredibili proprietà di questo materiale, immaginate quanto il grafene farà parte della nostra quotidianità in futuro!

Obsolescenza programmata

Telefono lento? La batteria non tiene più la carica? Potrebbe trattarsi di obsolescenza programmata.

L'obsolescenza programmata consiste nel repentino e drastico decadimento delle funzionalità di un dispositivo elettronico o di altre categorie merceologiche, volto all'acquisto di altri prodotti più nuovi o più costosi.
Ovviamente è una politica scorretta che alcune aziende usano perchè il mercato dei propri prodotti non arrivi mai a saturarsi provocando nel consumatore il bisogno urgente di sostituire il bene.
L'origine del fenomeno risale al secolo scorso, fra i primi esempi vi erano le lampadine a filamento con vita di appena mille ore e i collant da donna in cui la fibra di nylon veniva indebolita per facilitarne la rottura.
Oggi le dinamiche con le quali si applica l'obsolescenza programmata sono cambiate, non esiste una stanza con il bottone rosso per mandare il tilt i dispositivi elettronici più vecchi ovviamente, ma spesso gli aggiornamenti di firmware e sistemi operativi vengono progettati per portare benefici prestazionali ai dispositivi di nuova generazione e, al contempo, ridurre notevolmente le qualità tecniche di dispositivi più vecchi.

Creare una antenna Wi-Fi direzionale

Qualunque dispositivo dotato oggi di scheda di rete integra al suo interno la relativa antenna Wi-Fi. Le antenne generalmente integrate sono di tipo omnidirezionale ovvero in grado di ricevere e trasmetterere informazioni a 360 gradi intorno a loro.

Questo tipo di antenna è comoda perchè permette installazioni e connessioni molto flessibili non avendo vincoli di posizionamento, tuttavia hanno un raggio d'azione piuttosto ridotto che si riduce ulteriormente e drasticamente in presenza di ostacoli.

Esistono però antenne Wi-Fi capaci di trasmettere e ricevere informazioni a centinaia di metri, particolarmente adatte se si devono realizzare "ponti radio" ad esempio fra due balconi o da un lato all'altro di un piazzale.
Si chiamano antenne direzionali, queste devono essere posizionate e orientate correttamente per funzionare in quanto i dati vengono inviati e ricevuti in una sola direzione, a fronte di un'installazione più complicata si ha una comunicazione a distanza più elevata.
Costruire un' antenna direzionale "fai da te" è semplice e costa pochissimo, ne esistono diversi tipi, alcune si possono costruire con un cavo coassiale ed una lattina per alimenti o tubi di patatine, questo tipo di antenna si adatta bene su modem o schede di rete con antenna esterna per via del connettore da usare per il cavo coassiale.
Se invece si vuole costruire un' antenna direzionale con connessione USB ecco come fare.
Per prima cosa bisogna procurarsi il materiale:

• Penna Wi-Fi USB (si comprano per pochissimi euro sia on-line che in qualunque negozio di elettronica)
• Un colino da cucina con manico in plastica o legno
• Una prolunga USB con connettori di tipo A (il più classico)

Ed ecco come procedere, per prima cosa bisogna installare la penna Wi-Fi USB sul proprio computer, solitamente sono "plug and play" ovvero è sufficiente collegarle alla porta USB del computer per installarle, ma per sistemi operativi vecchi potrebbe essere necessario installare un programma da CD.
Installata la penna Wi-Fi si può scollegare e fissare al manico del colino facendo in modo che il centro del dispositivo resti più o meno al centro della rete metallica. Per il fissaggio si può usare un elastico o del nastro isolante.
Infine bisogna collegare la prolunga USB alla penna ed al computer e indirizzarla verso il modem o l'antenna a cui collegarsi.
Per verificare il corretto orientamento basta aprire lo stato delle connessioni sul computer e controllare il dato relativo alla potenza del segnale.

La fibra ottica

Tutti l'avranno vista sugli alberi di Natale artificiali e ne avranno sentito parlare per la connessione a internet, ma cos'è, è come funziona?

Da fuori sembra un cavo elettrico, in realtà, al suo interno, al posto di un materiale conduttore come il rame, si ha una fibra di vetro.
Questo cavo, posto davanti ad una sorgente luminosa, trasmette la luce da una estremità all'altra, anche in presenza di curve grazie alle sue proprietà di rifrazione della luce.
Ovviamente, oltre che essere usata come decorazione sugli alberi di Natale o su soffitti in cartongesso, la fibra ottica viene utilizzata per il trasposto di segnali.
I segnali trasportati sono di tipo digitale (solo due valori, 0 e 1 in codice binario), dunque un trasmettitore preleva un segnale elettrico digitale e, per mezzo di un LED lo trasforma in segnale digitale luminoso.
Giunto dalla parte opposta della fibra, un apparecchio ricevente riconverte il segnale luminoso in elettrico.
Il vantaggio dei collegamenti in fibra ottica è dato dalla velocità di trasmissione del segnale, la velocità della luce è infatti decisamente maggiore rispetto alla velocità che gli elettroni possono raggiungere per attraversare un conduttore.

Costruire un tubo a LED

I tubi a LED sono i naturali sostituti dei classici tubi al neon, costruirli è più semplice di quanto si possa immaginare ed in questo post spiego come farlo.
Tanto per cominciare, in commercio esistono tubi a LED da sostituire direttamente al neon, basta rimuovere la vecchia lampada, lo starter e montare la nuova lampada, questo però è possibile solo se si ha già una plafoniera con attacchi G13 o G15 ovvero le reglette per tubi al neon.
Con il tubo a LED costruito seguendo questa guida non è necessario invece avere plafoniere o cablaggi particolari.
La lista del materiale è corta:
1) tubo in plaxiglass di diametro 20mm
2) bobina di strip LED
3) bandella di alluminio di larghezza 20mm
4) cavo in rame di diametro 0,5mm
5) saldatore e stagno
6) tappi in gomma di diametro 20mm (quelli che si usano al posto dei feltrini su piedi di sedie e tavoli)
La lunghezza del tubo e della bandella varia in base alla lampada a neon da sostituire, 60cm per sostituire tubi al neon da 18W, 120cm per tubi da 36W o 150cm per neon da 58W.

Tutto il materiale può essere acquistato in negozi di bricolage e fai da te, solo i tubi in plexiglass sono più difficili da reperire, ma esistono un pò ovunque negozi specializzati in manufatti di gomma e plastica oppure si possono comprare on-line.
Il costo totale si aggira sui 10 - 15€.
Passando alla costruzione vera e propria, per prima cosa bisogna tagliare 2 strisce uguali della strip LED, in base alla lunghezza della bandella di alluminio, solitamente è possibile tagliare ogni 3 LED.
Ora si possono già saldare i cavi ad una estremità di ognuna delle due file di LED, per nascondere le saldature si può usare della guaina termorestringente, ma la cosa importante è segnare i due cavi collegati al positivo in modo da distinguerli da quelli collegati al negativo, le strip LED vanno poi incollate sulla bandella metallica che, a sua volta, va inserita nel tubo in plexiglass. Infine si sistemano i tappi in gomma alle due estremità del tubo, uno dei due tappi deve essere forato per far passare i cavi di alimentazione dei LED.
Bene, non resta che collegare i cavi ad un trasformatore a 12V per far accendere il nuovo tubo a LED.