- Come abbiamo potuto intuire nei precedenti articoli, la matematica è una delle scienze alla base delle moderne tecnologie elettroniche ed informatiche. Chi mastica un po’ queste due discipline sa benissimo ad esempio che nell’elettronica e nell’elettrotecnica si utilizzano spesso; trigonometria, derivate, integrali, sviluppo in serie di Fourier o trasformata di Laplace.
Ma come abbiamo visto nei precedenti articoli, anche nel mondo dell’informatica la matematica è predominante. La parola “informatica” è un mix tra le parole informazione e automatica, visto che lo scopo principale è quello di elaborare automaticamente informazioni e dati, ma forse sarebbe anche giusto considerare questa parola come un mix tra informazione e matematica, visto che per elaborare automaticamente le informazioni servono algoritmi e formule matematiche.
Basti pensare alle conoscenze che dovrebbe avere un programmatore che si occupa di grafica o di videogiochi, l’utente finale non se ne può accorgere, ma chi elabora un programma per disegnare un oggetto tridimensionale e magari renderlo realistico con ombre e colori, ha bisogno di conoscenze matematiche e geometriche molto complesse; interpolazioni con spline e b-spline, utilizzo di nurbs, mesh o altri argomenti che non vengono normalmente studiati nei normali percorsi scolastici delle superiori.
Per questo motivo mi sento spesso di consigliare a chi è appassionato di tecnologia, di intraprendere percorsi scolastici dove le scienze di base come la matematica la fisica e la chimica, si trovano anche dentro alle discipline di indirizzo, consentendo così agli allievi più volenterosi la possibilità di approfondire anche argomenti complessi che verranno trattati ed approfonditi poi nei successivi percorsi di laurea.
Lo stesso discorso lo possiamo fare per la Fisica, cioè quella scienza che studia tutti i fenomeni naturali, dalla statica che studia le forze, alla cinematica che studia il movimento dei corpi, alla termodinamica con il calore e la temperatura, alle onde elettromagnetiche, all’ottica, fino ad arrivare alla struttura della materia argomento trattato anche nella Chimica, altra importante scienza che troviamo insieme alla Fisica nel mondo dell’Elettronica.
Ebbene sí l’elettronica nasce proprio dalla fisica e dalla chimica, tutti gli argomenti sopra menzionati li possiamo trovare spesso nel mondo dell’elettronica.
Pensiamo per un attimo al nostro lettore DVD, esso sfrutta principi di ottica, ma è anche movimentato e pertanto occorre conoscere la cinematica, non dimentichiamoci che i componenti elettronici sono sensibili al calore pertanto vanno raffreddati ed allora entra in gioco la termodinamica. Insomma possiamo trovare tantissimi esempi di dispositivi elettronici il cui studio necessita di nozioni di Fisica.
Nei moderni componenti elettronici come anche nelle varie tipologie di sensori, inoltre la Chimica è importantissima. Il silicio è alla base di tutti i componenti utilizzati nei nostri dispositivi elettronici, il tantalio invece è quell’elemento che rende i nostri tablet sottili perché consente la costruzione di Condensatori (un tipo di componente elettronico fondamentale nei circuiti) molto piccoli.
Purtroppo in questo caso la tecnologia ha un suo caro prezzo, infatti il Tantalio si estrae dal ColTan (Columbite-Tantalite) che è una miscela che oggi si trova in gran parte in Africa e che è causa di guerre, sangue e sfruttamento di bambini spesso obbligati per le loro piccole dimensioni a lavorare in condizioni disumane nelle miniere. Ma non è corretto dire che la colpa è del progresso o della tecnologia, perché la vera responsabilità sta nell’ingordigia dell’uomo che provoca spesso drammi e guerre per i soli interessi economici. Non dimentichiamo mai perciò il reale prezzo del nostro smartphone o del nostro tablet, ma questa è una parentesi che magari approfondiremo in futuro.
Tornando al nostro discorso, credo ormai sia chiaro che parlando di Elettronica di Informatica e di tutte le nuove tecnologie e scoperte a loro legate, non possiamo prescindere dalle scienze naturali come la Fisica e la Chimica. E visto che ogni dispositivo elettronico funziona grazie alla corrente elettrica, dobbiamo innanzitutto capire cos’è la corrente elettrica, cos’è un segnale elettrico e come si trasmette da un punto all’altro di un circuito.
Per questo motivo nei prossimi articoli affronteremo concetti basilari dell’elettronica partendo dall’atomo, il piccolo mattoncino che compone la materia di cui siamo fatti e che al suo interno possiede le cariche elettriche responsabili del funzionamento di ogni dispositivo.
Grazie.