Questo blog è una specie di diario di lavoro che riporta brevi annotazioni riguardanti quello su cui stiamo lavorando, quel che stiamo preparando, siti e video interessanti che abbiamo trovato, magari cercando altro.
Taglierina Laser, Lasercutter, Macchine da Taglio Laser, CNC Lasercutter... sono diversi i nomi con cui chiamare questa tipologia di macchine, ma fondamentalmente si tratta di macchine che montano un laser che, pilotato da un computer, è in grado di spostare il suo raggio con una precisione elevatissima e, grazie alla sua notevole potenza (decine di watt che rispetto ai pochi milliwatt di un puntatore da lavagna mi sembra un notevole potenza) è in grado di tagliare materiali diversi.
Questa è la macchina che abbiamo presso la tinkering zone del museo e che abbiamo provato ad usare in questi giorni coadiuvati dall' ing. Stefano Caglio di Trotec
E questa è la testina che, sfrecciando orizzontalmente sul piano di lavoro ad una velocità di 3,5 m/s e proiettando un laser infrarosso, come una "lama di fuoco" taglia, incide o marca a seconda della potenza che gli abbiamo impostato.
La testina si può muovere o "come una stampante", in maniera raster, riga dopo riga tagliando solo nei momenti giusti o in maniera vettoriale seguendo il percorso impostato, "come una penna che scrive".
In questo breve video si possono osservare entrambe le modalità, l'incisione è effettuata in modalità raster mentre il taglio in modalità vettoriale https://vine.co/v/i5lDtv50nYj
Questi invece sono alcuni dei risultati prodotti su materiali differenti
Uno degli elementi emersi da questa giornata è stato l'aspetto esperienziale e artigianale che, nonostante computer e laser, resta quando si vogliono utilizzare queste macchine.
Non basta schiacciare un pulsante o clickare invio per avere il risultato sperato, ma resta necessaria tutta quella conoscenza dei materiali, dei programmi e delle condizioni al contorno che solo l'esperienza e un continuo lavoro "artigianale" possono dare.
Ecco una delle slot machine che abbiamo costruito per un laboratorio sul gioco d'azzardo. E' di taglio molto classico e riproduce una macchina a tre rulli con 9 figure per ogni rullo tra le quali una sola figura vincente: ogni "rullo" è una fila di 8 LED rossi e 1 LED bianco centrale, il vincente.
Un pulsante START aziona la macchina che dopo circa 3 secondi di luci e suoni fa apparire la configurazione finale. 1 LED vincente paga quanto si è puntato, 2 LED vincenti pagano 10 volte la puntata, 3 LED vincenti pagano 100 volte la puntata. Il pulsante STOP interrompe il ciclo automatico di luci e suoni e fa comparire subito la configurazione finale.
Abbiamo messo anche un pulsante chiamato RANDOM, che fa comparire la configurazione senza iniziare il ciclo di luci e suoni, ma alla fine non lo usiamo con i partecipanti.
Il funzionamento della slot machine è gestito da un Arduino Mega.
Per una maggiore comodità è stata pensata con l'alimentazione a batteria, una 9V, ma non ci è venuto in mente di misurare l'assorbimento del tutto con il risultato di scoprire, mentre le stavamo usando con le classi, che dopo un'oretta di funzionamento la batteria è già insufficiente: Francesco ha dovuto fare un intervento volante e mettere l'alimentazione a rete, ma è una soluzione poco elegante e poco comoda che dobbiamo ripensare presto.
Il laboratorio sul gioco d'azzardo rientra nel progetto MathInside, ed è realizzato in collaborazione con ricercatori del Laboratorio FDS del Dipartimento di Matematica del Politecnico di Milano.
Eppur si muove vorrei poterlo dire di una pianta, ma non di una qualsiasi pianta. Vorrei poterlo dire della Desmodium gyrans.
Qualche mese fa, infatti, cercando del materiale sul movimento delle piante, ho scoperto che la Desmodium gyrans, detta anche pianta telegrafo o pianta danzante, si muove con le vibrazioni del suono.
Per avere un'idea potete guardare questo video
Niente male, penso, potrebbe essere molto utile averla in laboratorio.
Lavorare sul movimento delle piante, infatti, ha un grande limite: la lentezza. Si mettono i semi in un terreno fatto con acqua e agar (una sostanza gelatinosa estratta da particolari alghe), e si aspetta qualche giorno finché non iniziano a svilupparsi le piantine. A questo punto si può iniziare a sperimentare. Qualche tempo fa, per esempio, ho fatto crescere della soia, e appena le piante mi sono sembrate sufficientemente grandi le ho capovolte. Le ho tenute sottosopra, e al buio, per circa un'ora. Cosa è successo? In un'ora le piante hanno curvato radici e fusto in modo da ristabilire il loro giusto senso di crescita: le radici verso il basso, il fusto e le foglie verso l'alto.
Potete vederlo nella seguente immagine (la porzione azzurra è il terreno di agar-acqua colorato con qualche goccia di colorante alimentare)
O ancora meglio in questa foto scattata un po' più da vicino e con il contenitore rimesso nel verso giusto.
Per questo esperimento, in totale, ci sono voluti circa 7 giorni + 1 ora.
La Desmodium gyrans, quindi, poteva essere la mia risposta al problema lentezza.
Mi procuro i semi, li metto in un vaso con la terra, innaffio e aspetto.
Dei circa 15 semi piantati solo 2 riescono a germinare. Mi prendo cura delle piccole piantine per diverse settimane finché, finalmente, decido che è tempo di fare la prima prova.
Provo subito con la musica.
Immobili.
Magari qualche parola...
Immobili.
Coinvolgo alcuni colleghi, forse con loro va meglio. Stefano ha un approccio scientifico. Come prima cosa usa suoni a diverse frequenze.
Immobili.
Prova quindi con il blues e infine con il rock.
Immobili
Barbara prova con la musica classica e il flamenco.
Immobili.
Francesco con qualcosa di inascoltabile.
Immobili.
Cerco di nuovo sul web, trovo diversi video sulla Desmodium; soprattutto trovo tante, tante teorie. Le piccole foglioline si muovono con le vibrazioni prodotte dai suoni, si muovono per cercare meglio la luce, si muovono di più al caldo meglio se umido, si muovono perché...nessuno lo sa perché, però si muovono.
Decido allora di provare con altri stimoli: il tatto, il caldo, la luce, l'umidità dell'aria, l'abbondanza di acqua, la mancanza di acqua, insomma provo un po' di tutto.
Immobili.
Eppur si muove... la Desmodium gyrans si muove. L'ho visto nei mille diversi video delle altre Desmodium, l'ho letto nei mille diversi articoli sulle altre Desmodium: perché queste stanno ferme? Saranno pigre?
Stiamo lavorando ancora su attività riguardanti la matematica, nell'ambito di un progetto con il Dipartimento di matematica del Politecnico di Milano. In particolare stiamo adattando al contesto museale un lavoro sul gioco d'azzardo che i matematici del Politecnico hanno preparato per essere svolto a scuola.
Mentre mi documentavo sull'argomento (anche per non fare figuracce con loro che ne sanno) ho trovato un "gioco da pub" che sembra sconvolgere le idee sulla casualità dei lanci di una moneta (testa o croce?)
In effetti non si scommette sul singolo risultato del lancio, ma sulla comparsa di una successione di tre risultati definita in partenza. Per esempio il giocatore sceglie come sequenza vincente "testa testa croce (TTC)" e il banco sceglie CTT. Poi si comincia a lanciare ripetutamente la moneta, prendendo nota del risultato di ogni lancio: chi gioca segna 1 punto quando gli ultimi tre risultati della successione che si sta ottenendo coincidono con la sua sequenza (e stabiliamo che vince chi totalizza per primo 5 punti). Si segna 1 punto a favore e si ricomincia a lanciare la moneta. Vediamo che cosa succede, utilizzando una successione casuale di testa e croce generata dal sito random.org:
TCTCTT 1 punto per il banco
TTTC 1 punto per il giocatore
CTCTCCTT banco, 2 punti
TTTC giocatore, 2 punti
CCCCCTT banco, 3 punti
TCCTCTT banco, 4 punti
TCTCTCCCCTT banco, 5 punti, vince!
Apparentemente il giocatore e il banco giocano ad armi pari. La probabilità che esca una qualsiasi sequenza di tre valori è 1/8, quindi la sequenza TTC è del tutto equivalente a CTT, ma per come è strutturato il gioco le cose sono un po' diverse e il banco ha un vantaggio.
Tutto si basa sul cosiddetto Gioco di Penney, dal nome del suo inventore Walter Penney "che nel 1969 scrisse un articolo di ben 10 righe sul Journal of Recreational Mathematics; come al solito venne reso noto al grande pubblico da Martin Gardner che lo trattò in un articolo del 1974 per la sua rubrica “Mathematical Games”" (da Il paradosso di Penney).
La spiegazione di quel che avviene (scritta meglio di quel che potrei fare io) si trova in Il gioco di Penney e in Il paradosso di Penney. La versione del gioco in cui non si usa una moneta ma un mazzo di carte (con il colore blu e rosso del dorso) è descritta nella voce di Wikipedia Penney's game.
Nel i. lab alimentazione abbiamo tentato di coltivare i batteri dello yogurt (Streptococcus thermophilus e Lactobacillus bulgaricus) e di alcuni probiotici (Lactobacillus Casei Shirota) che si comprano al supermercato, per vederli al microscopio, ma è stato un po’ complicato perché serve un terreno specifico (MRS agar) e in più bisogna stare molto attenti alle contaminazioni, che si evitano solo con l’autoclave e strumenti sterili.
Nel migliore dei casi si ottiene qualcosa di simile a questo
Visto al microscopio non dà grande soddisfazione, bisognerebbe forse provare una colorazione specifica e ingrandire veramente tanto.
Ma quello che forse è più interessante, non è tanto vedere i singoli batteri, ma usarli per cercare di capire qualcosa in più su quello che serve a un organismo per vivere, nutrirsi e riprodursi.
Abbiamo provato allora a far crescere sulle piastre batteri e funghi, dopo averli prelevati dai posti più disparati (mani, terra di vaso, yogurt, gorgonzola…) e in varie condizioni di luce e temperatura. Il terreno di coltura è abbastanza facile da preparare così:
Noi abbiamo aggiunto dell’amido (nutrimento per i batteri) secondo la ricetta che riporto in fondo.
Dopo qualche giorno, per vedere la crescita dei batteri, abbiamo inondato le piastre di soluzione di Lugol (tintura di iodio e acqua) che colora di viola o nero l’amido.
I risultati sono questi
Le aree bianche indicano la crescita dei batteri che si sono nutriti di amido.
La biologa californiana Tasha Sturm è riuscita a fare di più con una semplice idea.
Ha mandato suo figlio a giocare in giardino con il cane e al rientro gli ha fatto lasciare l’impronta della mano in una piastra di Petri con terreno agarizzato. Dopo qualche giorno ecco quello che ha ottenuto
Un altro modo di vedere i batteri intorno a noi è anche uno spunto interessante per provare una contaminazione tra arte e scienza: le “divagazioni” a base di batteri e piastre Petri di una studentessa dell’Università di Stellenbosch in Sud Africa, corso di laurea Scienze della Vita
Più complicato avere un’idea dei batteri dentro di noi.
Il numero totale di cellule microbiche presenti in un uomo può superare di dieci volte il numero di cellule dell'organismo stesso. Se si presuppone che i prodotti genici di queste cellule microbiche possano interagire con le cellule umane, si può dire che i geni di origine microbica possono superare di cento volte il numero di geni presenti nel genoma umano.
Un essere umano va pensato, quindi, come un insieme di cellule umane e microbiche.
E’ questo il punto di partenza del progetto microbioma umano (human microbiome project) http://hmpdacc.org/ promosso dai National Institutes of Health statunitensi, con l’obiettivo di identificare e caratterizzare i microrganismi ed il loro rapporto con lo stato di salute e dell'uomo. Finora i batteri sono solo stati pesati, contati e identificati, questa è la loro mappa
Un risultato importante e uno strumento al servizio della prevenzione e di future cure, ma rimane ancora molto da capire: con quali malattie hanno a che fare i nostri batteri? Si può modificare la loro composizione con il cibo? Si possono trapiantare?
Per adesso si può partecipare a un progetto italianodi mappatura del microbioma, http://progettomicrobiomaitaliano.org, facendo richiesta dell’apposito kit e caricando in rete il risultato.
In cambio si ottiene la carta di identità della propria popolazione batterica, informazione di cui oggi non sappiamo bene cosa fare, ma un giorno, forse, letta da un esperto potrebbe servire nell’ambito di quella parte della ricerca che mira a creare farmaci su misura per ognuno di noi.
Come preparare e seminare le piastre Petri Per ogni piastra occorrono 10 ml di H2O distillata, 0.1 g di agar (1% p/v) e 0.02 g di amido. Aggiungere l’amido alla soluzione liquida, prima del riscaldamento. Dopo l’ebollizione, versare nelle piaste Petri e attendere il raffreddamento e la gelificazione del terreno (10 minuti circa). Per la semina sospendere il campione in acqua distillata, bagnare un bastoncino di ovatta con la sospensione e seminare al centro della piastra. Mantenere le piastre a 37-40°C per 3/5 giorni. Dopo 3 giorni versare la soluzione di Lugol sopra il terreno di coltura
Il making ci piace un po' così... che un po' si crea, un po' si condivide, un po' si copia, sempre lasciando traccia di quale sia l'origine delle proprie opere, sempre libero. Quindi non racconterò di come ho trasformato un Arduino Leonardo in una Makey Makey, ma riporterò la piccola serie di passaggi che ho seguito per farlo e che ad ogni step ha moltiplicato informazioni e conoscenza in chi come me ha letto e provato. Arduino suppongo che già sappiate cos'è visto il numero di volte che è apparsa su questo blog... ma per correttezza la ripresento: si tratta di quella scheda open-source che, con un microcontrollore della Atmel ed un ambiente di sviluppo derivato dal free-softwareProcessing, ha contribuito alle mirabolanti sorti del maker movement. Makey Makey, è anche lei una nostra sempre gradita ospite, si tratta di una scheda che collegata al pc è in grado di sostituire alcuni tasti della vostra tastiera con gli oggetti più disparati, rendendo quindi possibile l'interazione con programmi su pc tipo Scratch (creative commons attribution) anche toccando una banana o una pesca! (vedi MakeyMakey: quando l'informatica "esce" dal computer) L'dea di farsi in casa una Makey Makey con un scheda Arduino l'ho trovata sul blog di Arduino, riportata dalla nostra amica Zoe Romano.
"Make Makey Makey using Arduino" è il progetto che Alpesh Vithadescrive attraverso un video pubblicato su Youtube. Alpesh oltre a mettere a disposizione il codice che ha usato sul suo Arduino, racconta di come sia riuscito a gestire il segnale particolarmente rumoroso che viene fuori usando le resistenze che si generano quando i contatti non sono tra "veri" conduttori (mani, banane e pesche), ha utilizzato un programma i cui contenuti si ritrovano su github, una tra le più usate piattaforme di condivisione e sviluppo software per progetti open-source.
mi son fatto anch'io la mia Makey Makey e credo di saperne un po' più di prima...forse. Ah!! Attenzione!! Come si raccomanda nelle references di Arduino, se lasciate il controllo della vostra tastiera a "qualcun altro"...fatelo con le dovute precauzioni, io ho bloccato il mio pc un po' di volte esaurendo le flebili capacità della mia CPU a furia di scrivere ddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd
La testina si può muovere o "come una stampante", in maniera raster, riga dopo riga tagliando solo nei momenti giusti o in maniera vettoriale seguendo il percorso impostato, "come una penna che scrive".
