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Ci sono giochi che non sono giochi e oggetti che rappresentano la sintesi tra l’ingegnosità e il sussidio didattico. Uno di questi è il “mulino a vento per i nani”.
La conversione dell’energia solare in energia elettrica si esemplifica nel movimento rotatorio di un’elica. La pala dell’elica è collegata ad un motorino azionato da un mini modulo solare.
L’esperimento causa-effetto è immediato: il tocco dei raggi solari sulla superficie del pannello fotovoltaico attiva le pale dell’elica che generano a loro volta un piccolo getto d’aria.
Di seguito si descrive il giocattolo destinato ai bambini, da costruire sotto la supervisione di un adulto.
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1. Materiali necessari
Il mulino a vento per i nani
Photo by Milena Sebastianelli
- Quadrato di compensato (8 cm x 8 cm)
- Supporto in plexiglass (taglio a vela trapezoidale, base maggiore 8 cm, base minore 4 cm e altezza 12 cm)
- 2 viti con fermo e 2 viti semplici
- 1 Elica a tre lame in plastica colorata (lame da 6,5 cm di lunghezza) con motorino solare RF 300 incorporato
- Micro pannelli solari per celle fotovoltaiche fai-da-te (0,5V/400 mA oppure 2V/100mA solar panel)
I materiali descritti sono facilmente reperibili sui principali siti di e-commerce.
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2. Fissaggio del plexiglass alla base di compensato
Fissaggio delle viti
Photo by Milena Sebastianelli
Per prima cosa, si deve intagliare il supporto di plexiglas con la forma di un trapezio. È preferibile tagliarlo a vela trapezoidale, con la base maggiore di 8 cm, la base minore di 4 cm e di altezza 12 cm, con un’apertura lineare e verticale di 2 cm dalla base minore.
Successivamente, si deve far aderire la base di compensato alla sagoma del plexiglas, fissandole con due viti sul lato inferiore del quadrato di compensato.
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3. Posizionamento dei componenti
Posizionamento dei componenti
Photo by Milena Sebastianelli
Usando le due viti con il fermo, agganciare il mini-modulo fotovoltaico alla base di compensato, posizionandolo dietro al plexiglass e avendo cura di porre la superficie della cella con un’inclinazione a 45 gradi rispetto al supporto di compensato.
Attraverso l’apertura verticale del plexiglass, si infila il motorino dell’elica solare nel retro e si fissa l’elica con una leggera pressione nella parte frontale della lastra di plexiglass sul perno del motorino.
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4. Sfilacciare i cavetti del motorino
Sfilacciare il cavetto
Photo by Milena Sebastianelli
È consigliabile sfilacciare il filo dei cavetti del motorino per una migliore conduzione dell’energia elettrica. La sfilacciatura consiste nell’esporre la parte in rame del cavetto, tagliando la copertura in plastica.
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5. Avvitare i cavetti del motorino
Avvitare il cavetto
Photo by Milena Sebastianelli
A sfilacciamento ultimato, si deve avvitare la parte in rame nella seghettatura di ferro della vite.
I cavetti (nero e rosso) provenienti dal motorino devono essere infilati nell’interstizio tra la vite e la striscia del supporto al pannellino fotovoltaico.
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6. Struttura finale ed esposizione ai raggi solari
Struttura finale
Photo by Milena Sebastianelli
Il posizionamento del cavetto nero a sinistra e rosso a destra condiziona il senso di rotazione dell’elica e ne determina la direzione del getto d’aria.
Il modulo deve essere esposto all’irradiazione diretta del sole per far girare l’elica. L’inclinazione ideale del raggio solare è di 45 gradi rispetto alla superficie della cella fotovoltaica. Si può potenziare la velocità dell’elica aggiungendo più moduli solari che ne determinano la maggiore sensibilità alla luce solare.
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7. Conclusione
Lo scrittore Miguel de Cervantes ci racconta di un cavaliere, Don Chisciotte che combatté contro i mulini a vento, scambiandoli per giganti e nemici terribili.
La sfida che i nostri bambini affronteranno è il cambiamento climatico, un nemico ben visibile nella sua azione distruttiva degli habitat e dei territori.
Con l’ideazione di un piccolo mulino a vento, un oggetto fai da te, potremo rendere i nostri bambini curiosi verso la tecnologia e cercando soluzioni ecosostenibili, diventeranno coraggiosi nell’agire. Questo è il miglior regalo che possiamo fare per il loro futuro.
