Biomimetica e Nanotribologia

Questo laboratorio riunisce tutti gli esperimenti che utilizzano il materiale Gecko Tape in un percorso didattico complessivo mirato a sviluppare abilità di problem solving e team working e motivare gli studenti allo studio delle scienze . Lo scopo principale è quello di simulare l’attività di ricerca, confrontarsi con i problemi che la caratterizzano e magari appassionare gli studenti allo studio delle scienze.  Il percorso può essere interdisciplinare e si presta all’utilizzo come problema autentico o come attività di alternanza scuola lavoro auto organizzata dalla scuola.

Gli studenti, in gruppo, indagano il materiale “Gecko Tape” senza ricevere su di esso alcune informazione, come accade ad un ricercatore al lavoro. 

Il Gecko Tape  è un film di silicone microstrutturato la cui superficie contiene circa 29000 elementi al cm2 che in virtù dell’elevato numero di punti di contatto realizza un’adesione di tipo strutturale. L’argomento può essere introdotto proponendo una carrellata di semplici e divertenti esperienze dimostrative, che sollecitano interrogativi riguardo al comportamento non scontato dei materiali nano strutturati. Si consiglia di non fornire agli studenti informazioni sulla struttura e le caratteristiche del materiale per  procedere  in un’ottica Inquiry-based learning lasciando agli studenti la possibilità di indagine, studio ed approfondimento, ciò allenerà alla risoluzione di problemi. Il ruolo del docente sarà di coaching focalizzando e guidando gli scenari e le domande che scaturiranno o che il docente potrà porre o costruire con gli studenti. 

Il percorso didattico è suddiviso nei tre step tipici di qualunque ricerca scientifica:

• la caratterizzazione macroscopica del materiale,
• l’indagine microscopica 
• la comprensione dei meccanismi microscopici attraverso l’.Gli studenti vengono suddivisi in gruppi ed ogni gruppo approfondisce un’area di indagine, sono previsti momenti di confronto per condividere i risultati delle indagini e collaborare per raggiungere l’obiettivo di comprendere come è fatto e come funziona il Gecko Tape. Ogni gruppo produce un report scientifico del lavoro e lo presenta ai compagni in una giornata di “conferenze” che simula un convegno scientifico.

Obiettivi dei laboratori

• Verificare come l’attrito tra superfici possa modificarsi dalla macro alla micro e nanoscala
• Approfondire concetti di tribologia
• Conoscere ed approfondire le proprietà delle superfici
• studiare le interazioni atomiche e molecolari
• studiare l’ottica con una didattica attiva
• Applicare il metodo sperimentale per l’indagine fisica
• Farsi un’idea di cosa sia il mestiere dello scienziato
• sviluppare abilità di problem solving e team working