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Idee STEAM: l’oloide, un oggetto affascinante per scoprire la bellezza della geometria e della matematica

Nell’ambito delle sperimentazioni per lo sviluppo di attività STEAM che sto conducendo, ho pensato di integrare le mie esercitazioni di modellazione e stampa 3D per gli allievi più giovani con la realizzazione di solidi geometrici per me affascinanti. Da quello che ho notato sono oggetti capaci di catturare l’attenzione degli allievi e stimolarne la curiosità. Tra le forme geometriche selezionate l’oloide si è rivelato particolarmente efficace: durante le prime sperimentazioni che ho condotto, gli allievi sembravano quasi ipnotizzati e parecchio curiosi nel vedere il suo movimento così insolito.

L’oloide è un solido geometrico scoperto nel 1929 dal matematico e scultore svizzero Paul Schatz. A prima vista, la sua forma può sembrare irregolare, ma in realtà è un oggetto matematicamente definito, costruito a partire da due cerchi identici disposti in un modo particolare nello spazio. Viene definito come “l’inviluppo convesso di 2 circonferenze di raggio R uguali tra loro, disposte su 2 piani ortogonali e tali che ognuna delle 2 passi per il centro dell’altra.”

Una delle sue caratteristiche più affascinanti è il modo in cui rotola: pur non avendo superfici piane di appoggio come una ruota, l’oloide si muove con un’oscillazione particolare, alternando punti di contatto con il piano su cui si sposta percorrendo una linea retta.

Questo movimento unico lo rende particolarmente interessante per attività didattiche, in quanto permette di esplorare concetti di geometria, fisica e cinetica in modo visivamente coinvolgente.

Il suo moto vacillante incuriosisce gli studenti e genera un effetto di sorpresa, diventando così un perfetto strumento rompighiaccio in classe. Credo possa essere utilizzato in diversi modi:

  • osservazione e discussione: si può chiedere agli studenti di ipotizzare come potrebbe muoversi prima di vederlo in azione.
  • esperimenti pratici: lasciarlo rotolare su superfici diverse e analizzare il suo comportamento.
  • collegamenti interdisciplinari: l’oloide può essere un punto di partenza per approfondire concetti di matematica, fisica e persino arte e design.

Questa forma geometrica come altre che sto selezionando, permettendo agli studenti di scoprire la bellezza della geometria in modo giocoso e coinvolgente pertanto ho pensato di utilizzarlo durante i corsi di stampa 3D in modo da favorire l’inclusione, la partecipazione e l’apprendimento attivo.

Online potete trovare numerosi progetti tra cui quello che vi allego:

Modello 3D dell’oloide

Il modello è pronto per la stampa, ma necessita di supporti per essere realizzato correttamente. Se volete portare l’oloide in classe, vi consiglio di sperimentare con diverse dimensioni e materiali per ottenere il miglior effetto possibile.

Buona sperimentazione 🙂

Risorse:

Apnea e stampa 3D – passante da cintura per piombi

Considero l’apnea non è solo uno sport: è un’arte che unisce il corpo e la mente, richiedendo meditazione, consapevolezza e una profonda connessione con il respiro. Ogni elemento dell’attrezzatura gioca un ruolo cruciale per garantire sicurezza ed efficienza, specialmente durante gli allenamenti, dove spesso si sperimentano configurazioni diverse per trovare l’equilibrio perfetto.

Per venire incontro a un’esigenza pratica, ho deciso di utilizzare la stampa 3D per creare un passante per la cintura dei piombi. L’idea nasce dall’osservazione di modelli commerciali e dai suggerimenti dei miei istruttori: ho preso spunto da queste soluzioni e le ho riprodotte con alcune personalizzazioni, per gli amici apneisti che cercano maggiore comodità e velocità nel cambiare il peso della zavorra.

Il design ad avvitamento in ottone è pensato per rendere più rapidi i cambi di peso durante l’allenamento. La stampa 3D ha permesso di realizzare un prodotto personalizzato, robusto e perfettamente adattabile alle esigenze di chi pratica apnea.

Se siete curiosi di scoprire di più sul progetto e desiderate stampare in 3D il passante seguite il link per prelevare il sorgente per la stampa 3D. Il passante è stato realizzato in PETG. L’inserto in ottone può essere inserito nel foro utilizzando un saldatore, così come evidenziato nel video allegato.

Spero possa servire.

🙂

EduRobot Circuit Blocks – dalla manualità al PCB: L’Evoluzione di un Apprendimento Pratico dell’elettronica

Nella mia esperienza come giovane studente, l’apprendimento pratico della teoria elettronica ha avuto inizio con l’uso di semplici blocchetti in cui erano inseriti componenti elettronici. Questi blocchetti venivano collegati tra loro mediante cavi dotati di connettori a coccodrillo o banana. Questo sistema, da giovanissimo studente, mi rendeva estremamente semplice la connessione con i puntali dei multimetri digitali, consentendo di realizzare senza sforzi collegamenti in serie e parallelo di resistori e di eseguire misurazioni della resistenza equivalente. Era altresì intuitivo inserire strumenti all’interno di un circuito per misurare correnti e tensioni.

Ricordo con affetto quella fase iniziale, un periodo in cui l’elettronica sembrava un magico puzzle da esplorare e comprendere. Con il tempo, la mia esperienza pratica si è evoluta: sono passato all’uso di breadboard, poi alle basette millefiori e, infine, alla progettazione e realizzazione di PCB.

Tuttavia, recentemente, la mia attività di insegnamento è tornata a quei blocchetti iniziali un po’ per necessità pratica ed un po’ per la gestione di classi “particolari” da motivare. Mi è stato chiesto di ideare lezioni con un’attività di laboratorio della durata di non più di 45 minuti per classi di seconda superiore. Ho constatato che molti studenti non avevano mai avuto esperienza diretta con componenti elettronici o strumenti di misura. Da qui l’idea di reintrodurre l’approccio “manuale” e intuitivo delle mie origini. Ho pensato a blocchetti stampati in 3D in cui inserire i reofori dei resistori, fissati mediante viti e bulloni. Queste viti, estendendo i reofori, facilitano il collegamento con altri resistori mediante connettori a coccodrillo.

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7 stampe 3d in 7 giorni – contenitore per minuterie

Un altro oggetto a corredo del nostro laboratorio.

Quante volte sarà capitato di riporre piccoli oggetti come viti e componenti elettronici all’interno dei contenitori porta minuterie e nel versarli negli appositi contenitori il tutto vi cade?
A me spessissimo 🙂

Stufo nel perdere i miei componenti e ritrovarli poi dentro qualche altro cassetto ho realizzato un piccolo contenitore a doppio uso:

  • per versare le minuterie nei cassetti
  • utilizzarlo come contenitore per stipare oggetti piccoli durante le sperimentazioni a scuola e a casa.

Un oggetto simile lo avevo trovato anni fa in un brico, ma non sono riuscito a ritrovarlo, pertanto ho deciso di realizzarne uno a cui ho aggiunto uno sportellino estraibile che potrà essere utilizzato per evitare la fuorisciuta delle minuteria durante lo spostamento.

Lo sportelino potrà anche essere riposto in un foro disposto su un lato del cassettino.

Un anello posteriore consente di appendere il cassettino su una rastrelliera porta utensili.

Mostrerò come realizzarlo durante il mio prossimo corso.

Per chi desiderasse realizzare il contenitore può prelevare i file per la stampa 3D seguendo il link.

Buon Making a tutti 🙂

5 minuti da Maker: screw and unscrew – strumento per persone colpite da ictus

La funzioni e le capacità motorie sono spesso compromesse dopo un ictus. Gli esercizi per le mani sono utili per migliorare la forza e la destrezza indipendentemente dal fatto che il paziente colpito da ictus stia iniziando a muovere le mani o abbia raggiunto un buon grado di movimenti, è questo il caso di mio padre che ha necessità di un continuo allenamento della sua parte sinistra del corpo ed in particolare modo della mano sinistra. Ho costruito diversi strumenti e questo che vi condivido dovrebbe allenare le sue dita, migliorando, spero, la capacità di gestire oggetti di piccole dimensioni e controllo del movimento.

L’oggetto è composto da due elementi il primo ospita 9 viti M8 vincolate mediante una sede esagonale in cui inserire la testa della vite. La placca con le 9 viti si inserisce ad incastro in una base su cui ho predisposto anche un contenitore per i dadi.

Ovviamente non sono un medico, lo strumento è stato creato osservando esercizi condotti con altri strumenti, ma ritengo che può essergli di aiuto, vi saprò dire tra qualche settimana.

Condivido con voi il progetto 3D che potrete scaricare direttamente da Thingiverse.

Buon Making a tutti 🙂