Ogni oggetto che tocchiamo è fatto di un materiale: scoprire come è fatto ci aiuta a capire perché si usa proprio per quel compito.
Che cosa sono i materiali
Intorno a noi tutto è fatto di materiali: il banco di legno, la finestra di vetro, la maglietta di cotone e il cucchiaio di metallo. I materiali sono la sostanza con cui costruiamo gli oggetti che usiamo ogni giorno a casa, a scuola e nel parco. Ogni materiale ha caratteristiche diverse, e per questo è scelto con attenzione da chi costruisce le cose. Pensa al cappuccio della penna: è di plastica perché deve essere leggero, resistente e poco costoso. Guarda invece la pentola della nonna: è di metallo perché deve scaldarsi sul fuoco senza rompersi. Imparare a riconoscere i materiali è il primo passo per capire il mondo degli oggetti.
I principali materiali che conosciamo
I materiali più comuni che incontriamo sono il legno, il vetro, il metallo, la plastica, la carta, la stoffa, la gomma e la ceramica. Il legno viene dagli alberi e si usa per i mobili, le matite e molti giocattoli antichi. Il vetro si ottiene scaldando moltissimo la sabbia e diventa trasparente, come nei bicchieri e nelle finestre. Il metallo, come il ferro o l'alluminio, è duro e resistente, e lo troviamo nelle posate, nelle chiavi e nelle biciclette. La plastica è un materiale inventato dall'uomo e serve per moltissimi oggetti leggeri come bottiglie, righelli e contenitori. La carta nasce dal legno degli alberi e la usiamo per quaderni, libri e fazzoletti.
Materiali naturali e artificiali
Una distinzione importante è quella tra materiali naturali e materiali artificiali, cioè creati dall'uomo nelle fabbriche. I materiali naturali si trovano già in natura, anche se a volte vengono lavorati: il legno viene dagli alberi, la lana dalle pecore, il cotone da una pianta e la pietra dalle montagne. I materiali artificiali, invece, vengono fabbricati con macchine speciali partendo da altre sostanze. La plastica e molte stoffe sintetiche, come quelle delle tute da ginnastica, sono materiali artificiali. Anche il vetro e la carta sono artificiali, perché l'uomo li produce trasformando materiali naturali come la sabbia o il legno. Capire questa differenza ci aiuta a pensare a quanto lavoro c'è dietro ogni oggetto.
Le proprietà che possiamo osservare
Ogni materiale ha delle proprietà, cioè caratteristiche che possiamo scoprire usando i nostri cinque sensi. Possiamo dire se un materiale è duro o morbido, liscio o ruvido, trasparente o opaco, leggero o pesante, freddo o caldo al tatto. Un sasso, ad esempio, è duro, ruvido, opaco e abbastanza pesante anche se piccolo. Un pezzo di cotone, invece, è morbido, leggero, opaco e caldo quando lo stringiamo nella mano. Osservare con attenzione, toccare con delicatezza e a volte ascoltare il suono che fa un oggetto ci permette di descrivere bene le sue proprietà. Lo scienziato fa proprio così: guarda, tocca e prende appunti su ciò che scopre.
Duro o morbido, rigido o flessibile
Una proprietà molto importante è la durezza: ci dice se un materiale resiste alla pressione delle nostre dita oppure cede facilmente. Il marmo del tavolino in cucina è durissimo e non si lascia graffiare con l'unghia, mentre una spugna da bagno è morbida e si schiaccia subito. Vicino alla durezza c'è la flessibilità: un materiale flessibile si piega senza rompersi, come un elastico o un filo di rame. Un materiale rigido, invece, non si piega: se proviamo a piegare un righello di legno troppo, si spezza con un crac. Riconoscere queste proprietà ci aiuta a scegliere il materiale giusto per ogni oggetto: il manico del martello deve essere rigido, la suola delle scarpe da ginnastica un po' flessibile.
Trasparente, opaco, liscio e ruvido
La trasparenza è la proprietà che permette alla luce di passare attraverso un materiale: il vetro della finestra è trasparente, perché vediamo benissimo il giardino dall'altra parte. Un materiale opaco, invece, non lascia passare la luce: il legno della porta della tua camera è opaco e non riusciamo a vedere chi c'è dentro. C'è poi anche la translucidità, cioè una via di mezzo: la carta da forno lascia passare un po' di luce, ma non vediamo bene le forme. La superficie può essere liscia, come il marmo lucidato del bagno, oppure ruvida, come il muro dipinto di sabbia colorata. Queste proprietà cambiano l'aspetto e l'uso degli oggetti che ci circondano.
Materiali che galleggiano e che si bagnano
Un esperimento divertente è scoprire quali materiali galleggiano sull'acqua e quali invece affondano subito. Un tappo di sughero galleggia leggero leggero, una foglia secca rimane in superficie, mentre un sasso o una monetina vanno subito sul fondo del bicchiere. Possiamo anche osservare se un materiale assorbe l'acqua oppure la respinge: una spugna si riempie subito di acqua e diventa pesante, invece una busta di plastica resta asciutta anche se la bagniamo. La carta assorbe rapidamente, come fanno i fazzoletti quando ci asciughiamo le mani. Questi piccoli esperimenti, fatti con una bacinella in classe, ci insegnano tantissime cose sulle proprietà nascoste dei materiali.
Perché scegliamo un materiale invece di un altro
Le persone scelgono i materiali in base alle loro proprietà e all'uso che dobbiamo farne. L'ombrello è di stoffa impermeabile e plastica perché deve respingere la pioggia senza farci bagnare, mentre l'asciugamano è di spugna perché deve assorbire bene l'acqua dopo la doccia. La finestra è di vetro trasparente per farci vedere fuori e lasciare entrare la luce del sole, ma la porta è di legno opaco per garantire la privacy. I bicchieri dei bambini piccoli sono di plastica perché non si rompono se cadono, invece quelli eleganti sono di vetro o ceramica. Osservare gli oggetti intorno a noi e chiederci perché sono fatti di un certo materiale è un gioco di scienza meraviglioso.
Ricorda
- I materiali sono la sostanza con cui sono fatti gli oggetti, come legno, vetro, metallo, plastica, carta e stoffa.
- I materiali possono essere naturali, se vengono dalla natura, o artificiali, se li costruisce l'uomo nelle fabbriche.
- Ogni materiale ha proprietà osservabili con i sensi: duro o morbido, liscio o ruvido, trasparente o opaco, leggero o pesante.
- Alcuni materiali galleggiano, altri affondano; alcuni assorbono l'acqua, altri la respingono.
- Scegliamo il materiale giusto per ogni oggetto guardando alle sue proprietà e all'uso che ne vogliamo fare.
Piccolo esercizio di verifica sul quaderno: guardati intorno e scegli cinque oggetti diversi della tua aula o della tua cameretta. Per ciascuno, scrivi su una riga il nome dell'oggetto, di quale materiale è fatto e due proprietà che hai osservato (per esempio: "gomma da cancellare, gomma, morbida e flessibile"). Alla fine, segna con una stellina l'oggetto che secondo te è fatto del materiale più adatto al suo compito e spiega in una frase perché.