La seguente immagine rappresenta una mappa concettuale con concetti orbitanti attorno all'oggetto delle indagini del blog, la tavoletta pretoriana, in particolare considerando la sua semplicità di utilizzo che ne ha permesso l'utilizzo nella cartografia militare.
La chimica, essendo la scienza che studia le sostanze, è al centro della produzione di qualsiasi oggetto e, quindi, anche della tavoletta pretoriana.
Il materiale principale utilizzato per la costruzione della tavoletta pretoriana è il legno, il tessuto vegetale che costituisce il fusto delle piante. Il legno è costituito da macromolecole di diverso tipo intrecciate tra di loro che formano il materiale composito (ossia un materiale costituito da più fasi con proprietà differenti) più utilizzato nella storia dell'umanità. Le principali macromolecole costituenti il legno sono:
- Cellulosa: macromolecola ramificata a catena lunga, assorbe le forze meccaniche (soprattutto di trazione); la struttura chimica della cellulosa è presentata nella seguente immagine:
- Emicellulosa: macromolecola ramificata a catena corta, funziona da legante e garante della flessibilità
- Lignina: macromolecola tridimensionale, assorbe le forze di compressione; la struttura chimica della lignina è presentata nella seguente immagine:
- Pectine: macromolecola tridimensionale, mantiene unite le cellule dei tessuti
- Sostanze di diversa natura
La presenza percentuale dei vari componenti varia in base alla pianta da cui è stato derivato il legno, ma anche dal clima in cui è nata e cresciuta la pianta. La struttura chimica dipende anche essa quindi dal particolare tipo di legno, e la diversità si riflette anche sulla struttura macroscopica.
Altro materiale fondamentale per la costruzione della tavoletta pretoriana è l'acciaio, che, soprattutto dall'800, iniziò a sostituire le parti in legno. L'acciaio è una lega di Ferro e Carbonio (quest'ultimo in quantità inferiori allo 2,06%) molto utilizzata in meccanica grazie alle sue notevoli proprietà meccaniche. Il legame Fe - Fe, infatti, permette di ottenere un ottimo modulo di elasticità; anche le tensioni di snervamento e di rottura sono notevolmente elevate, anche se dipendono dal tipo di acciaio e dal grado di incrudimento. Alla base della lavorazione dell'acciaio vi è il diagramma di fase ferro - carbonio qui presentato:
Dal diagramma si notano tre fasi di equilibrio:
- la fase ferritica α
- la fase austenitica γ
- la fase ferritica δ
La ferrite α e l'austenite γ sono le fase utilizzate nelle applicazioni meccaniche. La prima presenta una struttura cristallina cubica a corpo centrato, che porta ad avere un acciaio deformabile solo sotto sforzi elevati, molto resistente ma fragile alle basse temperature. La struttura cristallina è la seguente:
Fonti:
https://it.wikipedia.org/wiki/Legno#Struttura
http://www.researcheritage.com/2020/03/il-legno-prima-parte.html
https://it.wikipedia.org/wiki/Reticolo_cubico_a_corpo_centrato
https://areeweb.polito.it/strutture/cemed/sistemaperiodico/s06/index1.html
Walter NICODEMI, Metallurgia, Bologna : Zanichelli, 2007
Walter NICODEMI, Acciai e leghe non ferrose, Bologna : Zanichelli, 2008
William D. Jr. CALLISTER e David G. RETHWISCH, Scienza ed ingegneria dei materiali, Napoli : Edises, 2019
Bibliografia:
Tavoletta pretoriana, in L'Universale - La grande enciclopedia tematica, 12, Milano, Garzanti libri, p. 1393
