L’atomo

Gli atomi sono formati da costituenti subatomici quali protoni, elettricamente positivi, neutroni, elettricamente neutri, ed elettroni, elettricamente negativi.

In un atomo, inoltre, il numero di protoni è uguale al numero di elettroni; protoni ed elettroni hanno carica uguale in valore assoluto, ma di segno opposto.

Il termine atomo deriva dal greco e significa “indivisibile”, ciò sta ad indicare che non può essere né creato né distrutto. Il primo che ipotizzò l’esistenza di queste piccole particelle fu John Dalton che ne parlò nella sua teoria atomica.

Verso la fine dell’Ottocento – con la scoperta dell’elettrone – venne dimostrato che l’atomo era in realtà divisibile, essendo a sua volta composto da particelle più piccole, definite particelle subatomiche, ma questa teoria non venne considerata attendibile anche se dimostrava la “vera” composizione della particella.

La molecola

Il termine molecola, invece, deriva da moles che significa mole, piccola quantità. Per molecola si intende un insieme di atomi – dello stesso elemento o di elementi diversi – uniti da un legame chimico.

Una molecola può essere caratterizzata da più atomi di un solo elemento chimico o da atomi di elementi diversi.

Esistono le molecole semplici e le molecole complesse.

Una porzione di materia costituita da molecole tutte facente parte dello stesso elemento, viene denominata sostanza o composto chimico.

I composti

I composti più semplici sono quelli alla cui formula molecolare partecipano gli atomi di un solo elemento; questi sono i composti elementari e sono in numero di poco superiore a quello degli elementi stessi, perché ogni elemento ha almeno uno stato elementare ma alcuni ne possono avere due o più.

Di poco più complicati sono i composti binari, alla cui molecola partecipano atomi di due tipi di elementi diversi, e alquanto più complicati sono i composti ternari o di ordine superiore che vedono la loro composizione fatta da tre o più elementi.

La rappresentazione delle molecole viene denominata formula di struttura. Essa indica solo come gli atomi sono legati tra di loro, ma non contiene informazioni sulla geometria delle molecole.

Il libro consta di  249 pagine che si leggono d’un fiato, perché l’autore, con uno stile semplice, ci racconta come le tecnologie abbiano cambiato le nostre vite e stiano influenzando sempre di più il nostro destino. Mark Miodownik, prendendo spunto dalle cose che ci circondano,  racconta la storia di alcuni materiali come l’acciaio, la plastica, la carta, il vetro, il grafene e l’aerogel.

La sostanza delle cose: il libro

L’autore narra la complessità dei materiali attraverso un linguaggio e uno stile narrativo che ricordano l’autobiografia e in parte il romanzo. Attraverso il suo  racconto comprendiamo l’identità complessa dei materiali. La sua capacità divulgativa regala al lettore un viaggio stimolante in cui ogni materiale che accompagna la nostra vita diventa un protagonista stimolante.

Prendiamo ad esempio il cemento, la cui scoperta si deve ai romani, che lo hanno utilizzato un po’ dappertutto, come ad esempio nel Pantheon, la cui cupola è costituita da calcestruzzo rinforzato. Ma il cemento, materiale comune alla base di moltissime nostre abitazioni, non ha una genesi tanto semplice, anzi la sua composizione è ricca di altri materiali come carbonato di calcio, silicati, acqua, ma anche rocce ricche di alluminio e ferro.

Ogni materiale non ha un’unica composizione, anzi ogni singolo elemento si lega e si scioglie in altri, su diversi livelli e con diverse proporzioni. Come ad esempio l’oro che ha bisogno del rame per diventare più duro e resistente. Le strutture che compongono i materiali si incastrano e uniscono fra loro in una scala di grandezze che ci porta dal visibile all’invisibile.

Ogni materiale, ci spiega l’autore Mark Miodownik, è composto di parti talmente piccole che sono necessari super microscopi per individuarle. E queste strutture o parti del materiale sono governate da forze intensissime che riparano e congiungono altre parti del materiale stesso.

L’autore ci trascina così in un’analisi dell’infinitamente piccolo che oltre a stupire affascina per le sue infinite applicazioni. Ma non si ferma a questo l’ingegnere inglese, che vanta una conoscenza dei materiali notevole. Il saggio, infatti, ci trasporta in un futuro in cui gli uomini saranno formati da materiali sintetici che ricostruiranno organi, ossa, capelli e forse il cervello, sconvolgendo il tema stesso dell’identità umana. In realtà la scienza, che non vede confine, può, attraverso le sue esplorazioni, scoprire elementi che chiarificano l’origine della vita e che spiegano, grazie alla natura degli atomi, come si costituisce la realtà.

Le riflessioni che nascono dalla lettura del libro

Ciò che però nemmeno i materiali e il loro studio spiega è la vera natura della nostra coscienza che contiene il mistero della vita. Per fortuna lo spirito e la coscienza, due temi molto dibattuti nell’arco degli ultimi 5000 anni, non possono essere analizzati e studiati al microscopio e soprattutto non possono essere giudicati con l’occhio di chi desidera scomporre e ricomporre un materiale per comprenderne la natura più intima.

Il libro “La sostanza delle cose” di Miodownik è un testo interessante, scritto con un piglio da scrittore che vuole tenere i propri lettori attaccati alla pagina, grazie ad esempi suggestivi e soprattutto grazie all’utilità di un ragionamento che ci spiega come è fatta la sostanza degli oggetti che utilizziamo tutti i giorni senza rendercene più conto.

Inoltre, il libro contiene una spiegazione storica dell’evoluzione degli oggetti che identifica lo sviluppo straordinario che il progresso scientifico nel campo dei materiali ha raggiunto da quando l’uomo ha cominciato a fabbricare i primi utensili.