Invenzioni Dalla Seconda Guerra Mondiale PDF

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Durante la Seconda Guerra Mondiale furono sviluppate alcune tecnologie che oggi sono parte integrante della nostra vita come lo scotch e il wi-fi....

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INVENZIONI DALLA SECONDA GUERRA MONDIALE

ELENA PANICCIA’ 5F

Nella Seconda Guerra Mondiale ebbero un ruolo decisivo tecnologia, scienza e logistica, sia per lo svolgimento, sia per i suoi esiti: fu dunque guerra totale, per la prima volta, anche in questi settori. Se infatti durante la Grande Guerra erano già comparse molte innovazioni, spesso a livello di prototipo, fu solo nel secondo conflitto mondiale che esse conquistarono un’importanza enorme. Ricordiamo, tra gli altri, l’aeronautica militare, con l’arma micidiale del bombardamento aereo, i carri armati, i sottomarini, la crittografia, e, infine, la bomba atomica. Anche le strutture economicologistiche ebbero un ruolo importantissimo, insieme con le dinamiche demografiche (la consistenza delle forze armate, a fronte dei milioni di morti), per decretare la vittoria alleata. Gli Alleati vinsero e l’Asse perse, almeno in parte, perché i primi avevano molte più risorse produttive, e furono in grado di trasformare queste risorse in un maggior numero di soldati e di armi rispetto all’Asse. Nell’ambito del potenziale industriale, il vantaggio era sicuramente degli Alleati. Nel 1938, un anno prima della Seconda guerra mondiale, gli Stati Uniti, l’Unione Sovietica e la Gran Bretagna in totale costituivano il 60% della capacità mondiale di produzione industriale mentre le Potenze dell’Asse raggiungevano insieme solo il 17%.

NYLON Si dice che il nome “nylon” derivi dall’acronimo “Now You’ve Lost Old Nippon”: a seguito del secondo conflitto mondiale, il Giappone impedisce l’importazione di seta dalla Cina. Questo tessuto serve agli Stati Uniti per ricavare i paracadute dei soldati. Messi alle strette, gli Stati Uniti si mettono al lavoro per inventare una fibra sostitutiva. Altri attribuiscono la ragione del termine “nylon” alle iniziali di New York e Londra Innovazione tecnologica nella seconda guerra mondiale . La scoperta del nylon da parte del chimico americano Wallace Hume Carothers (1896 1937) ha aperto la strada all’invenzione di altre fibre sintetiche come il terifene, l’orlon e il dacron, oggi molto utilizzate nel campo tessile. Laureatosi in Chimica nel 1928, Carothers diventa direttore del reparto di chimica organica presso l’azienda DuPont de Nemours, svolgendo attività di ricerca nell’ambito delle resine sintetiche. Mentre la vita professionale di Carothers è contrassegnata da fama e riconoscimenti, pare che nella vita privata il chimico fosse malato di depressione, così infelice da arrivare al suicidio. Ad ogni modo risale al 28 febbraio 1935 la data in cui a Wellington, in Delaware (USA), presso un laboratorio chimico della DuPont, Wallace Hume Carothers sintetizza la fibra tessile oggi conosciuta come nylon. Il Nylon appartiene alla famiglia delle poliammidi sintetiche, in particolare con questo termine si indicano le poliammidi alifatiche. A differenza delle fibre sintetiche prodotte fino a quel momento, che erano di qualità scadente, il nylon può avere diverse misure ed essere lavorato anche in fili molto sottili per ricavare calze da donna. Le principali caratteristiche di questa fibra sono: grande recupero elastico; elevata resistenza all’usura; tintura facile; manutenzione agevole; solidità di colore molto spiccata. Va però messa in evidenza una scarsa resistenza del nylon alle temperature superiori ai 100 gradi e ad alcune condizioni ambientali quali luce o presenza massiccia di ossido di azoto, ed anche una certa sensibilità ad alcuni acidi minerali e candeggianti, che potrebbero danneggiarlo. Il Nylon viene utilizzato “in filo continuo” per la produzione di calze da donna (venduti per la prima volta negli Stati Uniti il 15 maggio 1940). In altri casi, invece, il filo di diametro è piuttosto elevato per produrre capi di abbigliamento sportivo (giacche a

vento, tute sportive), costumi da bagno, borse, lingerie, fodere e ombrelli, pavimentazione e accessori di arredamento. Utilizzato invece con il metodo “in fiocco” insieme ad altre fibre naturali come la lana ed il cotone, il nylon è utile per produrre maglieria e calze da uomo, tessuti per pavimentazione e tappeti. I vantaggi di una fibra del genere sono tanti: non si restringe con i ripetuti lavaggi, resiste all’usura del tempo più di altre fibre, si asciuga subito, non necessita di stiratura, non viene presa di mira dalle tarme ed è molto leggera.

LA MACCHINA DI TURING Alan Turing, matematico inglese, contribuì a ridurre la durata del secondo conflitto mondiale. Egli, infatti, riuscì a carpire tutti i segreti della celebre "macchina Enigma", utilizzata dai nazisti per scambiarsi messaggi in forma cifrata evitandone l'interpretazione da parte dei nemici. "Enigma" non nacque per scopi bellici: fu inizialmente concepita (nel 1918) come strumento per gli imprenditori tedeschi, costretti ad affrontare il dilagante fenomeno dello spionaggio industriale. La macchina fu messa in commercio qualche anno dopo suscitando il vivo interesse di numerosi governi tra i quali quello tedesco, polacco, giapponese e statunitense. Il primo utilizzo documentato della crittografia risale al 1900 a.C. quando uno scriba egizio fece uso, per preparare una iscrizione, di geroglifici "non-standard". Un altro esempio dell’uso della crittografia è il “codice di Cesare” o “cifrario di Cesare”, un algoritmo che operava per sostituzione monoalfabetica (ogni lettera del testo di partenza veniva sostituita, nel testo cifrato, con la lettera che si trova, nell’alfabeto, un certo numero di posizioni successive). "Enigma" utilizzava un cifrario polialfabetico tanto che esso può essere considerato come un'estensione del cifrario di Vigenère. Rispetto a quest’ultimo Enigma utilizza più "dischi" cifrati (rotori) posti tra loro "in cascata": ciascuno di essi aveva 26 contatti, uno per ogni lettera dell'alfabeto tedesco. Dall'aspetto simile ad una macchina per scrivere, Enigma si componeva di due tastiere: la prima, quella inferiore, ed un'altra sulla quale le lettere luminose si accendevano mostrando il corrispondente cifrato o decifrato a seconda che s'inserisse il testo da crittografare o quello da decifrare. Furono le intuizioni di Alan Turing a contribuire a dare una svolta al conflitto mondiale: egli progettò la cosiddetta "Bomba", un calcolatore impiegato per decifrare rapidamente i messaggi tedeschi codificati con Enigma. Come la macchina di concezione tedesca, la "Bomba" di Turing utilizzava dei rotori che però venivano fatti ruotare a rapida velocità in modo tale da trovare rapidamente tutte le possibili combinazioni. Individuando le combinazioni di lettere che si allineavano durante la ricezione del messaggio cifrato, Turing riuscì a risalire alla chiave di lettura utilizzata dai tedeschi per la trasmissione dei messaggi. Gli inglesi continuarono, segretamente, a carpire le comunicazioni del nemico nazista (Churchill, addirittura, una volta appreso del bombardamento di una città alleata grazie alla decodifica dei messaggi, preferì non dare l'ordine di evacuazione per non insospettire i tedeschi determinando così la morte di circa duemila persone). Nel 1942, la Germania aggiornò pesantemente il sistema Enigma (fu necessario fare irruzione in uno U-boat tedesco per impossessarsi della nuova versione della macchina). Genio incompreso, Turing morì nel 1954 all'età di soli 42 anni. Attorno alla sua morte aleggia un velo di mistero: secondo la versione ufficiale, lo scienziato si sarebbe suicidato ingerendo del cianuro (accompagnandolo con una mela) ma, secondo alcuni, potrebbe essersi trattato di un assassinio. Per i servizi inglesi Turing cominciava ad essere considerato una personalità scomoda, in

possesso di troppi segreti di stato. Omosessuale, Turing fu perseguitato e gli furono somministrati dei trattamenti a base di estrogeni che probabilmente lo hanno portato al suicidio.

WIFI L’invenzione del wifi e delle moderne tecnologie wireless si deve ad Hedy Lamarr. Il suo vero nome era Hedwig Eva Marie Kiesler. Figlia di un direttore di banca di Leopoli e di una pianista di Budapest, entrambi di origini ebraiche, nasce a Vienna nel 1914. Sin da bambina, molto prima di diventare Hedy Lamarr, si rivela una persona brillante e dai molti talenti. A soli dieci anni conosce quattro lingue, sa suonare il piano ed è appassionata di recitazione. Eccelle anche in matematica e in tutte le materie scientifiche, ma nel 1931 rinuncia a studiare ingegneria per dedicarsi interamente alla carriera di attrice. Il successo arriva l’anno successivo, nel 1932, quando il regista cecoslovacco Gustav Machatý la sceglie come protagonista del film Estasi. La pellicola desta scandalo e viene censurata perché contiene un nudo integrale dell’attrice, il primo nella storia del cinema. Nel 1933, non ancora diciannovenne, Hedwig sposa il ricco imprenditore e mercante d’armi austriaco Friedrich Mandl. L’uomo è amico di Mussolini e rifornisce il regime fascista e quello nazista di armi e munizioni. Spesso, nel castello in cui vive, organizza banchetti e ricevimenti a cui prendono parte il duce e importanti uomini d’affari italiani e tedeschi. Hedwig presenzia a tutte le cene e partecipa ai numerosi incontri in cui ricercatori e scienziati illustrano al marito il progresso nello sviluppo di nuove tecnologie militari. Durante quelle riunioni rinasce in lei l’interesse per l’ingegneria e le scienze applicate. Nel 1937 il matrimonio con Mandl diventa insostenibile. Hedwig organizza una rocambolesca fuga a Parigi e poco dopo riesce a ottenere il divorzio. Nell’ottobre dello stesso anno l’attrice è già a Los Angeles, pronta a diventare una star di Hollywood. Il suo nome viene cambiato in Hedy Lamarr (omaggio a Barbara La Marr, grande attrice del cinema muto), pseudonimo col quale interpreterà decine di film, alcuni di grande successo, al fianco di attori come Clark Gable e Spencer Tracy. Prima della guerra, giovanissima, realizza due invenzioni: un nuovo tipo di semaforo che consente di regolare il traffico attraverso una migliore alternanza delle luci e una pastiglia che, sciolta nell’acqua, la rende gassata. L’invenzione per cui passerà alla storia è però un’altra. Sfruttando le conoscenze sulle tecnologie belliche acquisite durante la sua partecipazione alle riunioni nel castello di Mandl, Hedy Lamarr sviluppa una sofisticata apparecchiatura crittografica con George Antheil, compositore di Hollywood conosciuto per caso a una festa. La scoperta fondamentale di Lamarr/Antheil fu che la trasmissione di onde radio poteva essere fatta rimbalzare da un canale all’altro a intervalli di tempo regolari in una sequenza di successione dei canali che fosse nota soltanto alle fonte di trasmissione ed al ricevitore. Antheil suggerì di adottare - come rudimentale codice macchina - un sistema simile a quello dei rotoli di carta perforati usati nelle pianole meccaniche (Secret Communication System) che produce una variazione rapida a intervalli regolari di 88 frequenze radio, lo stesso numero dei tasti del pianoforte. Il continuo cambio di frequenza rende impossibile l’intercettazione delle comunicazioni fra chi trasmette il segnale e chi lo riceve, i soli a conoscere la sequenza e a poter controllare la traiettoria del siluro. Il lavoro di Lamarr e Antheil è alla base della tecnica di

trasmissione conosciuta come Frequency-hopping spread spectrum, utilizzata tuttora nella telefonia mobile, per la trasmissione di dati Bluetooth e nelle reti wireless. Il progetto fu così presentato al “National Inventors Council” di Washington e brevettato l’11 agosto 1942 come “Sistema di Comunicazione Segreta - n. 2.292.387” ma in un primo momento la marina militare giudica il sistema impossibile da applicare su un siluro perché l’apparecchiatura sarebbe stata troppo ingombrante (i transistor non erano ancora stati inventati). Inoltre il National Inventors Council non sembra prendere troppo sul serio l’invenzione di un’attrice e di un compositore di Hollywood. Il Secret Communication System sarà utilizzato la prima volta solo vent’anni dopo, col nome di CDMA (Code Division Multiple Access), come sistema di comunicazione a bordo delle navi americane durante la crisi missilistica di Cuba. Negli anni Novanta, dopo la cancellazione del segreto militare sul brevetto, cominciano a diffondersi le tecnologie basate sulla sua invenzione. Hedy Lamarr, da attrice dimenticata, torna tardivamente alla ribalta come geniale inventrice. SPREAD SPECTRUM Lo spread-spectrum, in italiano espansione di spettro, è una tecnica utilizzata nelle telecomunicazioni in cui il segnale viene trasmesso su una banda di frequenze che è considerevolmente più ampia di quella dell’informazione contenuta nel segnale originario stesso (v. trasmissioni in banda larga). Tutto ciò viene fatto o allo scopo di migliorare il rapporto segnale/rumore, eliminando il maggior numero di interferenze e consentendo l’utilizzo contemporaneo della stessa gamma di frequenze a più utenti (miglioramento di efficienza spettrale), oppure allo scopo di mimetizzare il segnale radio trasmesso abbassandone la potenza specifica e portandolo quindi a confondersi con il rumore radio di fondo, in modo da sfuggire al rilevamento da parte delle stazioni di intercettazione radio. Le origini del frequency hopping, espansione di spettro mediante il salto di frequenza (Frequency-hopping spread spectrum), si devono in realtà a Nikola Tesla. Nel giugno 1901 Tesla inventò un sistema analogo allo spread-spectrum il cui concetto di base era l'utilizzo del salto di frequenza. A Tesla venne l’idea dopo aver presentato il primo sommergibile al mondo radiocomandato, nel 1898, quando fu chiaro che i segnali radio che controllavano il battello dovevano essere sicuri dall’essere “disturbati, intercettati o messi in interferenza in qualsiasi modo.”

NASTRO ADESIVO Il nastro adesivo telato deriva dal duck tape, termine che in inglese indicava in passato un materiale composto da strisce di tela di cotone a trama fitta (chiamata duck, che deriva dall'olandese doek) che a differenza del moderno nastro telato non erano munite di un proprio adesivo, e venivano usate in vari contesti, per rinforzare o decorare abiti e scarpe, o per avvolgere i cavi d'acciaio o le condutture elettriche, proteggendole dalla corrosione o dall'usura. Ad esempio, i cavi d'acciaio che sostengono il Ponte di Brooklyn erano stati originariamente coperti di olio di lino e poi avvolti in strisce di cotone prima di essere collocati in posa nel 1902. Il nastro adesivo venne introdotto intorno agli anni 1910, e tra le varie tipologie era in uso della tela adesiva. Negli ospedali si usava, per fasciare le ferite, del nastro telato bianco realizzato con della tela intrisa di gomma e ossido di zinco, e in caso di

emergenza poteva essere sostituito con nastro da elettricista. Nel 1923 Richard Gurley Drew, che lavorava alla 3M, inventò la carta gommata, che nel 1925 è divenuta parte del brand Scotch. Nel 1930 Drew ideò un nastro trasparente realizzato in cellophane, chiamato Scotch Tape, che con l'inizio della grande depressione conobbe una grande diffusione, impiegato per la riparazione di oggetti domestici. L'idea alla base di quello che sarebbe diventato il nastro telato è dovuta a Vesta Stoudt, operaia di fabbrica e madre di due marinai della U.S. Navy, che nel 1943 scrisse al presidente Franklin Delano Roosevelt per proporre un nastro telato da lei testato in fabbrica con il quale le casse di munizioni potevano essere sigillate facilmente, facendo risparmiare tempo prezioso in battaglia. La lettera venne inoltrata al War Production Board, che mise all'opera la Johnson & Johnson per la produzione. La divisione Revolite si occupava già dal 1927 della produzione di strisce adesive di tela duck per uso medico, e il nuovo nastro tagliabile con le mani senza l'uso di forbici venne progettato da un team guidato da Johnny Denoye (della Revolite) e Bill Gross (della Johnson & Johnson. Il loro prodotto, ancora senza un nome specifico, era realizzato con un sottile strato di tela di cotone duck, impermeabilizzata da un rivestimento di polietilene e con uno strato di adesivo a base di gomma. Era facile da applicare e rimuovere e, grazie alla sua resistenza, venne subito impiegato per effettuare riparazioni di fortuna di equipaggiamenti militari, veicoli e armi. Tale nastro era prodotto nel tradizionale colore militare oliva, e venne soprannominato dai soldati "duck tape". Dietro l'origine del soprannome vi sono diverse ipotesi, tra le quali il nome della tela duck dalla quale deriva, l'impermeabilità analoga a quella del manto di un'anatra (duck in inglese), o il veicolo anfibio DUKW (pronunciato come duck). Dopo la guerra il nastro adesivo telato si è diffuso nei negozi di ferramenta, commercializzato per le riparazioni domestiche....