Cosa sono i semiconduttori

21 12 2014

     Più volte in questo blog ho fatto riferimento ai materiali e agli elementi semiconduttori. Ma cos’è un semiconduttore? In generale, sono definiti semiconduttori quei materiali la cui conduttività elettrica aumenta all’aumentare della temperatura, mentre è bassa a temperatura ambiente. Questa proprietà è opposta alla conduttività elettrica dei metalli che sono ottimi conduttori a temperatura ambiente, ma all’aumentare della temperatura la loro capacità di condurre elettricità diminuisce.

Gli elementi semimetallici, germanio, silicio e selenio in primis, sono tipici  semiconduttori.  Perciò si tratta di elementi con caratteristiche intermedie tra i metalli e i non metalli. In questi elementi, la conduttività è permessa dalla bassa (circa 1 eV) energia di legame che mantiene gli elettroni di valenza dell’atomo nelle vicinanze del nucleo. A temperature abbastanza basse si comportano come isolanti, ciò è reso possibile dalla loro struttura a bande di valenza, ma a mano a mano che la temperatura aumenta alcuni elettroni acquistano l’energia necessaria per superare il dislivello tra una banda e l’altra riuscendo a muoversi liberamente nel reticolo cristallino del materiale.

Alcuni elettroni si spostano da una banda di conduzione ad un’altra e da atomo ad atomo, altri si muovono ad occupare i posti lasciati liberi dagli elettroni di conduzione.

     Per aumentare la conduttività dei semiconduttori, nel loro reticolo cristallino vengono introdotti atomi di altri opportuni elementi (arsenico, piombo, antimonio, per il drogaggio negativo) con elettroni di valenza in più, nel rapporto di un atomo circa ogni dieci milioni. Questi elementi droganti sono detti donatori. La conduttività può aumentare anche se si effettua un drogaggio negativo, introducendo atomi di elementi come boro o alluminio che hanno una valenza in meno. In questo caso gli elementi introdotti sono accettori.

Silicio e germanio hanno prestazioni elevate come semiconduttori proprio perché sono sottoposti a opportuni drogaggi. Vedi anche il post sui led, oggetto del premio Nobel per la fisica nel 2014.

Per approfondire: VideolezioniNCA del prof. Carlo Incarbone.

http://it.wikipedia.org/wiki/Semiconduttore  http://studenti.fisica.unifi.it/~carla/appunti/2011-12/cap.2.pdf

Sapere.it semiconduttori .

Credit immagini, nell’ordine: it.wikibooks.org  www.corrierecomunicazioni.it

 

 




I chetoni

15 12 2014

     Come le aldeidi, anche i chetoni sono composti organici caratterizzati dal gruppo carbonilico, il cui atomo di carbonio però oltre ad avere un doppio legame con un atomo di ossigeno, è legato a due gruppi alchilici (R) o arilici (Ar), oppure ad uno alchilico e uno arilico. Nell’immagine, le formule generali e due esempi di chetoni, tra i quali è molto diffuso il propanone o acetone.

Anche nei chetoni, il gruppo funzionale presenta un certa polarità con una parziale carica positiva sull’atomo di carbonio ed una parziale carica opposta sull’atomo di ossigeno. La nomenclatura dei chetoni si ottiene sostituendo la lettera finale “o” da nome del corrispondente idrocarburo con il suffisso “one”, perciò: dal propano deriva propanone, dal butano butanone, dal pentano pentanone ecc. . Nell’assegnazione del nome bisogna ricordare la regola generale che vuole si attribuisca all’atomo di carbonio del gruppo funzionale il numero più piccolo possibile.

     I chetoni sono caratterizzati da odori intensi e caratteristici: sono componenti di oli essenziali e profumi, ad esempio nell’essenza di menta e nella canfora (C10H16O). Composti che una volta si ottenevano per distillazione dalle rispettive piante, oggi sono poco utilizzati e si sintetizzano in laboratorio. Il chetone di gran lunga più semplice e utilizzato è l’acetone (propanone), un solvente industriale poco costoso.

Le reazioni chimiche che possono dare sono le stesse delle aldeidi perché hanno il medesimo gruppo funzionale con la polarità sul doppio legame C=O: a) addizione al doppio legame; b) sostituzione degli atomi di idrogeno; c) riduzione e ossidazione. In quest’ultimo caso però, a differenza delle aldeidi, i chetoni si ossidano solo in ambiente acido e in presenza di ossidanti forti: bicromato di potassio (K2Cr2O7) oppure il  permanganato di potassio  (KMnO4), presente in quasi tutti i laboratori scolastici.

 




GiovedìScienza 2014-2015

3 12 2014

     Puntuale come sempre, anche quest’anno è ripreso GiovedìScienza, uno degli appuntamenti più seguiti in Italia sulla divulgazione scientifica. Questa 29esima edizione si ripropone al Teatro Colosseo, al giovedì a partire dalle 17,45 con ingresso gratuito fino ad esaurimento posti. Il primo incontro lo scorso 27 novembre è stata aperto con un omaggio a Tullio Regge e la partecipazione di Piero Angela, Piergiorgio Odifreddi, Mario Rasetti e Riccardo Zecchina.

In quell’occasione il Teatro Colosseo (1500 posti) in via Madama Cristina 71 a Torino, era pieno.

Il programma dei prossimi incontri è il seguente:

Giovedì 4 dicembre 2014
UNIVERSO VERSATILE
GIORGIO VOLPI – Laboratori Didattici, Dipartimento di Chimica, Università di Torino Premio GiovedìScienza 2014.
Giovedì 11 dicembre 2014
INSEGUENDO L’OMBRA DELLA LUNA
PIERRE LÉNA – Académie des Sciences (France) Presidente della Fondazione La main à la pâte. In collaborazione con l’Ambasciata di Francia in Italia.
Giovedì 15 gennaio 2015
FOOD SAFETY – FOOD AUTHENTICITY
MARIA CARAMELLI – Direttore Generale f.f. Istituto Zooprofilattico Sperimentale di Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta. In collaborazione con il Centro Studi Slow Food.
Giovedì 22 gennaio 2015
L’ANNO DELLA LUCE
GIOVANNI F. BIGNAMI – Presidente INAF Istituto Nazionale di Astrofisica
ELIO GIAMELLO – Dipartimento di Chimica, Università di Torino
MASSIMO INGUSCIO – Presidente INRiM Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica.
Giovedì 5 febbraio 2015
L’INCANTESIMO DEL TEOREMA VIVENTE
CÉDRIC VILLANI – Medaglia Fields 2010, Premio Peano 2013
In collaborazione con l’Associazione Subalpina Mathesis.
Giovedì 12 febbraio 2015
LA GUERRA DI INTERNET
MARCO MEZZALAMA – Dipartimento di Automatica e Informatica del Politecnico di Torino. Con la partecipazione di Luca Filippi, esperto di cyber-criminologia.
Giovedì 26 febbraio 2015
GENI SI NASCE?
GERHARD ROTH – Università di Brema, Brain Research Institute In collaborazione con il Goethe Institut Turin.
Sabato 28 febbraio 2015 -SPECIALE GIOVEDI’ SCIENZA-
ore 17.45 L’UNIONE FA LA FORZA
CHIARA BENEDETTO – Dipartimento di Discipline Ginecologiche e Ostetriche, Università di Torino. MANUELA ARATA – Presidente Associazione Festival della Scienza.
TERESA MANNINO – Attrice
Giovedì 5 febbraio 2015 -SPECIALE SCUOLE-
ore 10.00. SCUOLA PRIMARIA – CLASSI IV e V
SCUOLA SECONDARA DI PRIMO GRADO – CLASSE I
GIOCOLIERE DELLA SCIENZA
FEDERICO BENUZZI – Giocoliere e insegnante di Fisica e Matematica.

Naturalmente, per saperne di più: Giovedì Scienzahttp://www.teatrocolosseo.it/  .

Sul sito Giovedì Scienza sono stati pubblicati anche i numeri di questa rassegna divulgativa, al termine della 28esima edizione: 421 incontri, 631 ore di scienza-spettacolo, 492 conferenze, 486.000 spettatori complessivi. Numeri importanti, che la rendono una delle manifestazioni di divulgazione scientifica più seguite a livello europeo.

 

 

 




Dichiarazione dei diritti di Internet

1 12 2014

     Le bozza della dichiarazione è stata pubblicata il 13 ottobre 2014 dalla Commissione per i diritti e i doveri relativi ad Internet, della Camera dei Deputati, composta per metà da esperti della Rete e per l’altra metà da deputati. Commissione presieduta da Stefano Rodotà, già Garante per la privacy.

Qual è l’obiettivo dell’iniziativa? Creare un documento che possa costituire un riferimento per il dibattito internazionale sulla governance di Internet. La bozza è in rete e dal 27 ottobre 2014 ed è aperta alla consultazione pubblica che durerà altri tre mesi circa. Tutti possono concorrere con le loro idee, opinioni e nella primavera del 2015 dovrebbe essere approvata la versione definitiva.

A livello europeo, si trova il Codice dei diritti online (Code EU online rights) del 2012: Una raccolta di diritti e principi di base a tutela dei cittadini che accedono a reti e servizi online. Il codice non crea diritti nuovi ma raccoglie principi e diritti già esistenti in vari Paesi ed è articolato in tre sezioni: 1. Diritti e principi applicabili all’accesso e all’uso di servizi online; 2. Diritti e principi applicabili all’acquisto di prodotti o servizi online; 3. Diritti e principi a tutela dell’utente in caso di controversia.

La bozza della Carta dei Diritti in fase di consultazione in Italia invece è suddivisa in un preambolo e quattordici punti: 1. RICONOSCIMENTO E GARANZIA DEI DIRITTI; 2. DIRITTO DI ACCESSO; 3. NEUTRALITA’ DELLA RETE; 4. TUTELA DEI DATI PERSONALI; 5. DIRITTO ALL’AUTODETERMINAZIONE INFORMATIVA; 6. INVIOLABILITÀ DEI SISTEMI E DOMICILI INFORMATICI; 7. TRATTAMENTI AUTOMATIZZATI; 8. DIRITTO ALL’IDENTITÀ; 9. ANONIMATO; 10. DIRITTO ALL’OBLIO; 11. DIRITTI E GARANZIE DELLE PERSONE SULLE PIATTAFORME; 2. SICUREZZA IN RETE; 13. DIRITTO ALL’EDUCAZIONE; 14. CRITERI PER IL GOVERNO DELLA RETE.

Nel preambolo c’è l’elogio delle potenzialità di Internet e dei vantaggi per i cittadini. La Rete  è vista come risorsa globale e spazio fondamentale per esercitare i propri diritti, però bisogna evitare di arrivare (ci siamo già arrivati?) ad una società del controllo, della sorveglianza delle persone, della selezione sociale.

Un’iniziativa per cercare di “governare” la Rete in senso positivo, con garanzie per gli utenti e senza restrizioni. Naturalmente valgono sempre le leggi che regolano la convivenza civile offline. Un tema rilevantissimo è quello degli enormi interessi che gravitano intorno alla Rete, ai suoi servizi, al suo accesso.

Riguardo al “diritto all’educazione” riportato nel punto 13, si afferma che ogni persona ha il diritto di acquisire la capacità di usare internet in modo consapevole, efficace, attivo, sicuro. Le istituzioni pubbliche promuovono attività educative a questi scopi e la Scuola certamente dovrebbe essere in prima fila. Servirà a ridurre il grande problema del divario digitale e culturale esistente nel Paese?

Attualmente, sulla governance della Rete, a livello globale si scontrano almeno due diverse e opposte visioni: una egualitaria secondo la quale tutti devono avere accesso ai contenuti che devono essere ugualmente liberi; l’altra liberista, secondo cui tutti devono avere accesso, ma una parte dei contenuti deve essere riservata a coloro che possono permettersi di pagarli. Insomma Internet a due corsie. D’altra parte, ciclicamente si ripetono in varie parti del mondo interventi e iniziative di censura dei materiali messi in rete, controllo di aziende e capi di Stato e/o tentativi di tassare fino all’eccesso la navigazione. Le rilevazioni del caso Snowden, la censura e il controllo in Cina oppure il tentativo del governo ungherese di tassare con 0,50 centesimi di euro ogni Gb di traffico Internet sono solo alcuni esempi.

Qui puoi scaricare e leggere la bozza della  Carta in consultazione in Italia.

Video: il Presidente Stefano Rodotà sulla Carta dei Diritti di Internet.

Credit immagine e per partecipare alla consultazione pubblica: http://camera.civi.ci/ .