I mattoncini colorati evocano nella nostra mente costruzioni fantasiose: abitazioni variopinte, veicoli di ogni tipo, fortezze medievali o navicelle spaziali assemblate con dedizione maniacale. Esistono poi gli adulti appassionati che accumulano confezioni su confezioni, trasformandole in veri e propri pezzi da esposizione. Stavolta, tuttavia, questi elementi modulari non si limitano a diventare semplici oggetti decorativi. Si trasformano in scienza applicata.
Jamie’s Brick Jams, un canale presente su YouTube, ha dato vita a un propulsore elettrico costruito interamente con mattoncini LEGO che funziona realmente, toccando velocità fino a 4.000 rotazioni ogni sessanta secondi. E la particolarità? Nessun ricorso a schede programmabili, sistemi robotici avanzati o unità di controllo digitali. Solamente magneti potenti, conduttori in rame, un componente transistor e una comune batteria da 9 volt. Una dimostrazione pratica dei principi dell’elettromagnetismo che prende vita davanti agli spettatori.
Anatomia di un propulsore realizzato con mattoncini
L’aspetto più sorprendente di questa realizzazione non risiede unicamente nella rapidità di rotazione. Risiede nella sua totale visibilità. Ogni componente è esposto, comprensibile. Il rotore integra magneti al neodimio montati su un perno LEGO. Intorno ad esso è avvolta una bobina primaria costituita da circa 150 avvolgimenti di filo conduttore: nel momento in cui l’elettricità la percorre, nasce un campo magnetico.
Questo campo magnetico respinge o attrae i magneti presenti. È proprio questa dinamica di attrazione e repulsione a innescare la rotazione del rotore. Non esiste alcun programma informatico che regola l’attivazione. Nessuna stringa di programmazione. Nessuna applicazione mobile. Una bobina secondaria, composta da circa 100 giri di rame, opera come rilevatore: percepisce il transito dei magneti e trasmette un impulso elettrico a un transistor TIP31C, che innesca la successiva pulsazione. Il coordinamento temporale si verifica spontaneamente, sfruttando unicamente i principi fondamentali della fisica. Rappresenta un ritorno alle basi. Scomponi, esamini, comprendi. E il meccanismo opera.
Variazioni prestazionali del propulsore LEGO elettrico
Nella versione basilare, equipaggiata con due elementi magnetici, il dispositivo tocca approssimativamente 1.300 rotazioni al minuto. Introducendo un sistema di riduzione degli ingranaggi con rapporto 3:1, la velocità si riduce ma cresce la forza torsionale, consentendo di muovere una piccola vettura costruita con mattoncini. Quando invece il rotore viene equipaggiato con otto magneti, la velocità cala a circa 480 giri al minuto, però il movimento acquista maggiore regolarità e la coppia diventa più uniforme.
Esiste poi la configurazione estrema, quella capace di toccare 4.000 giri ogni minuto. Un risultato notevole considerando che l’energia proviene esclusivamente da una batteria da 9 volt.
Gli elementi costitutivi rimangono identici: avvolgimento principale, avvolgimento sensore, transistor TIP31C, fonte di alimentazione. Nessun dispositivo intelligente. Nessuna componente elettronica elaborata. Soltanto principi elettromagnetici messi in pratica.
Quando i mattoncini colorati diventano mezzi educativi
In un periodo storico dove la tecnologia diventa sempre più articolata e frequentemente impercettibile, osservare un propulsore operare sotto i nostri occhi possiede qualcosa di confortante. Questo motore elettrico realizzato con LEGO evidenzia che il progresso non richiede sempre investimenti enormi o strutture di ricerca ultramoderne. Talvolta sono sufficienti interesse, dedizione e desiderio di comprendere realmente i meccanismi delle cose.
Per docenti e allievi costituisce una risorsa didattica preziosa. Per gli appassionati di scienza, rappresenta un richiamo efficace: l’energia elettrica che si converte in moto meccanico non è stregoneria. È fisica applicata. E possiamo osservarla direttamente. Probabilmente questo è anche il messaggio più rilevante: i mattoncini modulari non servono esclusivamente a edificare universi fantastici. Possono aiutarci a decifrare quello autentico.
Fonte: @JamiesBrickJams