CAPITOLO 8 - LE MACCHINE

Nell’antichità la macchine erano usate solo per la loro capacità di moltiplicare la forza: per esempio, la leva utile per sollevare pesi o il cuneo adatto per spaccare la pietra.

Le uniche “macchine” in grado di trasformare energia erano gli animali da tiro e da trasporto e l’uomo stesso, perché convertivano l’energia chimica fornita dal cibo in energia meccanica.

Un papiro del 200 a.C., trovato in Mesopotamia, descrive una nòria, una ruota a secchi mossa dall’acqua, successivamente molto usata dai Romani per prelevare l’acqua dai pozzi FIG. 1.

Il mulino ad acqua, di cui parla l’architetto latino Vitruvio nel I secolo a.C., è una macchina che, grazie a una ruota dentata, trasforma il moto verticale di una ruota immersa in acqua nel moto orizzontale della macina.

Più o meno dello stesso periodo sono le macchine da guerra, prima greche e poi romane, costruite per lanciare più dardi con punta metallica oppure proiettili di qualche quintale anche a centinaia di metri. Nell’Europa medievale quasi ogni piccola comunità era dotata di un mulino ad acqua.

Nei luoghi dove non si poteva sfruttare in modo conveniente la forza dell’acqua, si cercavano sorgenti di energia alternative, come il vento. In questo modo, lungo le coste del Mare del Nord, nacquero, alla fine del X secolo, i mulini a vento, che si diffusero in tutta l’Europa settentrionale e furono portati in Medio Oriente dai crociati.

A metà dell’XI secolo, l’edificazione di cattedrali sempre più alte e imponenti diede impulso alla costruzione di macchine adatte per il sollevamento dei pesanti blocchi di pietra; spesso gli architetti non progettavano solo l’edificio, ma anche le macchine (gru, argani, sollevatori, ecc.) per costruirlo.

Gli Arabi, intorno al 1200, costruirono i primi orologi: non sono macchine vere e proprie, perché non producono lavoro, ma favorirono la costruzione degli ingranaggi e diedero impulso alla precisione del manufatto. Molte torri campanarie d’Europa si dotarono di complicati dispositivi meccanici per segnare il tempo.

Nel Rinascimento Leonardo da Vinci (1452-1519) divenne famoso per i suoi quadri, ma anche per le sue macchine, che aprirono nuove strade aH’ingegneria ►FIG. 2.

Il Seicento fu un secolo che inseguì il perfezionamento della scienza meccanica, ma il vero problema per lo sviluppo tecnologico delle macchine fu, fin da quell’epoca, la fonte di energia che le doveva muovere.

Sarà solo lo sfruttamento del vapore acqueo che fornirà l’impulso per un vero salto di qualità: la pentola a pressione del francese Denis Papin (1679) FIG. 3 e la macchina dell’inglese Thomas Newcomen (1705), utilizzata per prelevare l’acqua dai pozzi delle miniere, furono i primi tentativi. Nel 1765 fu James Watt a perfezionare la macchina a vapore, introducendo il meccanismo biella-manovella.

Il motore a vapore diede il via a un ciclo di crescita che coinvolse molti settori produttivi: incoraggiò sia lo sviluppo delle miniere di carbone, che era il carburante per la produzione del vapore, sia la lavorazione del ferro e dell’acciaio, con cui costruire macchine più robuste ed efficienti.

Da quel momento in poi le macchine si dotarono sempre più di meccanismi che riuscirono ad automatizzare procedure costruttive anche molto complicate.

Il ruolo delle macchine diventò fondamentale: l’imprenditore non investì più solo sul lavoro degli uomini, ma anche sulla macchina, che compiva, con i suoi strumenti, le operazioni che prima erano eseguite dall’operaio.

Furono fabbricate macchine per cucire, macchine per scrivere e, con la nascita della grande industria, si produssero macchine per costruire altre macchine (per esempio, le presse e i magli che costruiscono i pezzi per le automobili).

Con l’elettricità e poi con l’elettronica, la macchina, servì alle trasmissioni dei segnali, al passaggio di informazioni e, rapidissimamente, si passò dal telegrafo al telefono, dalla radio alla televisione e, infine, al computer.