L'eredità di Volta: dalla pila al fotovoltaico

Il corso vuole dare, in forma il più possibile semplice ma accurata, un'idea di come Alessandro Volta inventò la pila in un contesto scientifico che vide interagire insieme la fisica, l'anatomia e la fisiologia animale. Si procede esaminando il ruolo chiave che, inaspettatamente, la pila ebbe nell'aprire gli interi nuovi domini dell'elettrochimica, dell'elettromagnetismo e delle loro fondamentali ricadute teoriche e applicative. Il corso si sofferma infine sull’eredità scientifica più attuale di Volta indicando come l’elettricità di contatto – che egli ipotizza sin dalle prime fasi dei dibattiti che lo conducono alla pila e che in suo onore oggi si chiama “effetto Volta” – interviene in tecnologie avanzate come il foto(volta)ico e l’illuminazione a LED. Insieme alle idee, il corso considera anche il ruolo molto importante degli strumenti, sfruttando a questo scopo le potenzialità offerte dalle collezioni storiche custodite nelle strutture museali dell’Università di Pavia.

Obiettivi formativi

Acquisire conoscenze di primo livello accurate sugli argomenti proposti e corrispondente sviluppo di capacità di giudizio critico di fronte a materiali didattici, divulgativi o anche specialistici dedicati agli stessi temi. Stimolo alla riflessione sui complessi meccanismi di costruzione del sapere scientifico all'interno della dimensione storica generale. Sviluppare una prima idea dei principi di funzionamento delle tecnologie del fotovoltaico e dell'illuminazione a LED, tanto diffuse quanto poco note ai non specialisti nei meccanismi fisici che le rendono possibili.

Conoscenze richieste

Il corso presenta contestualmente le nozioni di base necessarie per la comprensione dei contenuti.

Struttura del corso

Il corso è diviso in 8 capitoli.

CAPITOLO 1
1. Introduzione
1.1. L'eredità di Volta: dalla pila all'elettricità fotovoltaica

CAPITOLO 2
2. Protagonisti e luoghi
2.1. Volta e Pavia
2.2. Galvani e Bologna

CAPITOLO 3
3. Fisiologia e fisica prima del dibattito sull'elettricità animale di Galvani
3.1. Introduzione
3.2. Sensazioni e contrazione muscolare
3.3. Strumenti fisici: la bottiglia di Leida
3.4. Strumenti fisici di Volta: il condensatore elettrico e la “caccia alle elettricità deboli”
3.5. Strumenti fisici di Volta: elettrometri, quantificazione dell’elettricità e standardizzazione delle misure elettriche

CAPITOLO 4
4. L'elettricità animale di Galvani
4.1. Introduzione
4.2. Le prime ricerche elettrofisiologiche di Galvani
4.3. Il “primo esperimento” di Galvani
4.4. Il “secondo esperimento” di Galvani
4.5. La bottiglia di Leida animale

CAPITOLO 5
5. L'elettricità di contatto di Volta
5.1. Gli esperimenti e i criteri guida di Volta
5.2. La diversità dei metalli, disparità tra cause ipotizzate ed effetti osservati, ruolo dei nervi nella fisiologia animale
5.3. L’ipotesi dell’elettricità di contatto

CAPITOLO 6
6. L'invenzione della pila
6.1. Introduzione
6.2. Il terzo esperimento di Galvani
6.3. La risposta di Volta: estensione della teoria dell’elettricità di contatto
6.4. L’elettricità della torpedine e l’invenzione della pila

CAPITOLO 7
7. L'impatto della pila
7.1. La nascita tumultuosa dell'elettochimica
7.2. Magnetismo ed elettricità
7.3. Elettricità dal magnetismo
7.4. Applicazioni e sviluppi dell'elettromagnetismo

CAPITOLO 8
8. L'eredità di Volta oggi
8.1. Introduzione
8.2. Applicazioni tecnologiche e sviluppi dell'elettromagnetismo
8.3. Le straordinarie proprietà della giunzione P-N
8.4. L'effetto Volta oggi: Led e illuminazione
8.5. L'effetto Volta oggi: elettricità fotovoltaica

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