Laptop

Specializzato nello stile libero e nei misti è arrivato quinto nei 400m misti alle Olimpiadi di Atene 2004 ed a Melbourne nel 2007 ha vinto un argento nei 400m stile libero (battuto dal sud coreano Park Tae Hwan) ed un oro negli 800m stile libero. Queste ultime medaglie gli sono state però tolte a causa della squalifica per doping, in seguito a un controllo effettuato nel novembre 2006.

Palmares

• Mondiali
  • 2003 - Barcellona: bronzo nei 400m misti.
  • 2005 - Montreal: bronzo nei 400m sl e 400m misti.
  • 2007 - Melbourne: oro negli 800m sl, argento nei 400m sl, annullate per squalifica doping.

• Mondiali in vasca corta
  • 2004 - Indianapolis: oro nei 400m misti e bronzo nei 200m misti.

Mellouli, Oussama

Resources

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Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) è la tecnologia di telefonia mobile di terza generazione (3G), successore del GSM. Tale tecnologia impiega lo standard base W-CDMA come interfaccia di trasmissione, è compatibile con lo standard 3GPP e rappresenta la risposta europea al sistema ITU di telefonia cellulare 3G.

L’UMTS è a volte lanciato sul mercato con la sigla 3GSM per mettere in evidenza la combinazione fra la tecnologia 3G e lo standard GSM di cui dovrebbe in futuro prendere il posto.

Caratteristiche tecniche

Il sistema UMTS supporta un transfer rate (letteralmente: tasso di trasferimento) massimo di 1920 kbit/s. Le applicazioni tipiche attualmente implementate, usate ad esempio dalla reti UMTS in Italia, sono tre: voce, videoconferenza e trasmissione dati a pacchetto. Ad ognuno di questi tre servizi è assegnato uno specifico transfer rate, per la voce 12,2 Kbit/s, 64 Kbit/s per la videoconferenza e 384 Kbit/s per trasmissioni di tipo dati (scarico suonerie, accesso al portale,…). Tuttavia da misure in campo in mobilità su reti scariche si sono raggiunti 300 kbit/s. In ogni caso questo valore è decisamente superiore ai 14,4 kbit/s di un singolo canale GSM con correzione di errore ed anche al transfer rate di un sistema a canali multipli in HSCSD. UMTS è quindi in grado, potenzialmente, di consentire per la prima volta l’accesso, a costi contenuti, di dispositivi mobili al World Wide Web di Internet.

Dal 2004 sono presenti anche in Italia l’UMTS 2 e l’UMTS 2+ (si legge “2 plus”), due estensioni del protocollo UMTS, che funzionano sulle attuali reti UMTS e raggiungono velocità rispettivamente di 1.8 e 3 megabit/secondo.

Il precursore dei sistemi 3G è l’oramai diffusissimo sistema di telefonia mobile GSM, spesso denominato sistema 2G (cioè di seconda generazione). Un altro sistema evolutosi dal 2G è il GPRS, conosciuto anche come 2.5G. Il GPRS supporta un transfer-rate nettamente più alto del GSM (fino ad un massimo di 140,8 kbit/s), e può essere talvolta utilizzato insieme al GSM.

In un prossimo futuro le attuali reti UMTS potranno essere potenziate mediante il sistema di accesso denominato HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), con una velocità massima teorica di scaricamento dati di 10 Mbit/s. Gli operatori interessati al lancio sul mercato di questo sistema hanno preannunciato la possibilità di fornire servizi di videoconferenza tramite dispositivi mobili. Rimane tuttavia ancora da dimostrare l’esistenza, ad oggi, di un mercato di massa per questo tipo di servizi. Un’altra applicazione possibile è lo scarico di brani musicali.

Reti UMTS esistenti

La prima rete UMTS al mondo, chiamata semplicemente 3, è diventata operativa nel Regno Unito nel 2003. 3 è una compagnia creata appositamente per fornire servizi 3G, di proprietà del gruppo Hutchison Whampoa e di alcuni altri partner, che variano a seconda dei paesi in cui la rete è stata lanciata. Tali paesi nel marzo 2004 erano i seguenti: Austria, Danimarca, Italia, Hong Kong, Australia, Svezia e Israele. Attualmente il gruppo 3 è il leader nel mondo per clienti umts. La maggior parte degli operatori GSM europei hanno in programma di passare a UMTS, dal momento che i due standard sono fortemente fra loro compatibili.

Nel dicembre 2003, la T-Mobile ha lanciato l’UMTS in Austria, e ha eseguito prove nel Regno Unito ed in Germania. Nel febbraio 2004 la Vodafone ha lanciato in grande stile l’UMTS in diversi paesi europei, fra cui Germania, Paesi Bassi e Svezia.

In base ad un precedente accordo con la NTT DoCoMo, il provider americano AT&T Wireless dei sistemi AMPS/TDMA/GSM dovrà installare e commercializzare reti UMTS in 4 grandi città americane entro la fine del 2004. In occasione del CTIA 2004 la AT&T Wireless ha confermato che le sue reti 3G saranno soltanto implementazioni a 1900 Kbit/s dell’UMTS e saranno lanciate entro la fine dell’anno, come previsto. Nel luglio 2004 AT&T Wireless ha lanciato con successo il nuovo sistema nelle città di Seattle, San Francisco, Detroit, Phoenix, San Diego, e Dallas.

Alcuni operatori del settore stanno lanciando sul mercato dispositivi portatili in grado di connettersi sia a reti 3G che a reti Wi-Fi. Sono disponibili modem UMTS per PC laptop che, previa installazione di un programma client che monitorizza la presenza di una delle due reti, commutano da una rete all’altra a seconda della disponibilità e della intensità del campo. In un primo momento le reti Wi-Fi erano considerate concorrenti dei sistemi 3G, ma ora ci si è convinti che la combinazione delle due tecnologie consente di offrire prodotti molto più competitivi di quelli che utilizzano unicamente l’UMTS.

Nella sezione Collegamenti esterni è riportata una lista delle reti UMTS già operative o in fase di collaudo.

Tecnologia

Nota: la maggior parte delle caratteristiche tecnologiche di base sono in comune fra UMTS e le varie implementazioni dello standard W-CDMA, a cui si può fare riferimento per ulteriori informazioni. Quelle che seguono sono alcune caratteristiche peculiari dell’UMTS, non condivise con altre implementazioni di sistemi FOMA o W-CDMA.

In parole semplici, l’UMTS è una combinazione delle seguenti interfacce trasmissive (dove per interfaccia trasmissiva si intende il protocollo che definisce lo scambio di dati fra i dispositivi mobili e le stazioni radio base):

• W-CDMA
• MAP del GSM (acronimo di Mobile Application Part), protocollo che fornisce funzionalità varie ai dispositivi mobili, come ad esempio l’instradamento delle chiamate da e per i gestori.
• La famiglia di codec (codec = algoritmo software di codifica-decodifica) del GSM come ad esempio i protocolli MR e EFR, che definiscono il modo in cui il segnale audio è digitalizzato, compresso e codificato)

Da un punto di vista tecnico il W-CDMA (secondo la definizione del IMT2000) è solo l’interfaccia trasmissiva, mentre l’UMTS è l’insieme completo dello stack di protocolli di comunicazione progettati per i sistemi 3G, successori diretti del GSM. Comunque l’acronimo W-CDMA è spesso usato come termine generico per comprendere tutta la famiglia di standard 3G che utilizzano l’interfaccia trasmissiva W-CDMA, compresi i sistemi UMTS, FOMA e J-Phone.

Come altre implementazioni del W-CDMA, l’UMTS utilizza una coppia di canali a 5 MHz di larghezza di banda, uno nel range 1900 MHz per la trasmissione e uno nel range 2100 MHz per la ricezione. Al contrario il sistema cdma2000 utilizza uno o più canali con 1,25 MHz di larghezza in range di frequenza non predefiniti per ciascuna delle due direzioni di trasmissione. L’UMTS viene spesso criticato per la grande larghezza di banda di cui necessita.

Le bande di frequenza originariamente previste per lo standard UMTS sono 1885-2025 MHz e 2110-2200 MHz, per la trasmissione e la ricezione rispettivamente. Consultare la sezione Collegamenti esterni per la mappa delle allocazioni di frequenze UMTS. Per gli operatori GSM esistenti la migrazione all’UMTS è relativamente semplice ma anche costosa: la maggior parte delle infrastrutture esistenti può essere riutilizzata, ma la spesa per ottenere le concessioni per le nuove frequenze e per gestirle con le esistenti stazioni radio base, può ancora richiedere investimenti elevatissimi.

Una delle principali differenze rispetto al GSM è la configurazione dell’interfaccia trasmissiva (il cosiddetto GRAN, acronimo di Generic Radio Access Network). Sono possibili connessioni con le dorsali (backbone) di varie altre reti, come Internet, ISDN (acronimo di Integrated Services Digital Network), GSM o altre reti UMTS. L’interfaccia GRAN utilizza i 3 layer di più basso livello del cosiddetto modello OSI. Il layer di rete del protocollo OSI (precisamente il layer 3) rappresenta il cosiddetto protocollo RRM (acronimo di Radio Resource Management). L’insieme di questi protocolli ha la funzione di gestire i canali portanti fra i dispositivi mobili e le reti fisse, compresa la gestione delle commutazioni (handover) fra reti diverse.

Interoperabilità e roaming globale

Un accordo fra i gestori di telefonia negli anni ‘80 ha imposto ai costruttori la standardizzazione e la non-brevettabilità dei protocolli GSM per l’invio e ricezione di chiamate SMS, rendendo con un protocollo open-source disponibile da subito una perfetta interoperabilità delle reti a livello mondiale.

L’inaspettato successo degli SMS e la crescita del relativo mercato hanno distolto i gestori dal nascente business UMTS, ed un consorzio di un numero limitato di costruttori ha avuto la possibilità di definire un migliaio di brevetti fra modelli di cellulari, opzioni e varianti del protocollo. I costruttori cinesi e indiani sono determinati a spingere su cellulari e terminali con tecnologia wi-fi per non pagare royalties al consorzio che ha brevettato l’UMTS.

La presenza di brevetti ha poi rallentato lo sviluppo di questa tecnologia: l’interoperabilità non è infatti presente non solo verso le reti GSM e GPRS, ma nemmeno fra reti UMTS di diversi gestori (non è possibile inviare MMS, foto, video o connettersi con MSN Messanger dal terminale mobile connesso ad una rete a quello di operante con gestore diverso).

Mentre con il GSM qualunque modello poteva funzionare, anche all’estero, con qualsiasi gestore, con UMTS è necessario adottare una gamma ristretta di modelli per operare con un singolo gestore: la mancata indipendenza fra costruttore e gestore introduce una distorsione del mercato che limita la concorrenza e la libertà degli acquirenti, e spiega il rialzo improvviso a 300-400 euro dei prezzi di apparecchi che hanno un’antenna UMTS, rialzo non giustificabile semplicemente con le royalties che si pagano al consorzio UMTS acquistando i cellulari.

Alla comparsa di tariffe mensili rapportate ai megabyte scaricati o flat senza limiti di tempo a costi relativamente bassi non hanno fatto riscontro analoghi progressi nella copertura della rete e nel prezzo dei cellulari sebbene telefonini con porta USB 2.0 da collegare al PC o computer portatile potrebbero rappresentare, come sostengono gli analisti di Deutsche Bank, “la soluzione al digital divide”.

In alternativa, esistono modem UMTS da connettere direttamente alla porta USB del computer, che usano per scambiare dati e per ricaricare la batteria. Tali apparecchi quindi non hanno ricaricatore portatile da collegare alla rete elettrica. Inoltre, contengono uno slot per PC Card, delle dimensioni di una scheda SIM per cellulari, ma completamente diversa e non utilizzabile per fare chiamate o inviare SMS. Il modem è disaccoppiato dalla PC Card, per cui è possibile scegliere la tariffa dell’operatore più conveniente.

A livello di interfaccia trasmissiva, l’UMTS è di per sé compatibile con il GSM. Poiché tutti i telefoni cellulari UMTS immessi sul mercato fino ad oggi (2004) sono del tipo dual-mode UMTS/GSM, essi possono inviare e ricevere chiamate attraverso l’esistente rete GSM. Quando un utente UMTS si sposta verso un’area non coperta dalla rete UMTS, un terminale UMTS commuta automaticamente al GSM (con eventuale addebito delle tariffe per il roaming). Se l’utente esce dalla zona di copertura UMTS durante una chiamata, la chiamata stessa sarà presa in carico dalla rete GSM in modo trasparente (cioè senza che l’utente se ne accorga). Al contrario i terminali GSM non possono essere usati all’interno di reti UMTS.

L’UMTS non funziona con le vecchie reti GSM, richiede reti e antenne proprie; Wind copre solo le grandi città, Tre solo i capoluoghi di provincia, TIM farà altrettanto (ma ha iniziato più tardi la copertura), Vodafone ha la rete più capillare anche nel resto d’Europa coprendo centri minori. Considerando che il 70% degli italiani vive in centri con meno di 10000 abitanti, la maggioranza del Paese rimane esclusa dalla copertura UMTS e, senza esserne informata, acquista un cellulare dal quale non può ricevere alcun servizio. I gestori Italiani raccolgono in un apposito database le richieste di copertura con antenne UMTS: il comitato per la pianificazione valuterà poi se inserire la località nell’elenco di quelle da coprire. Da notare il ruolo a volte determinante delle Amministrazioni Locali la cui attuale legislazione offre ampi poteri di veto nella posa di nuove antenne, rallentando di fatto i piani di copertura previsto dai gestori.

L’EDGE che in Italia è fornito solo da Tim garantisce velocità e servizi analoghi all’UMTS, però funziona sulla vecchia rete GSM, coprendo teoricamente tutta Italia già da ora. Dove funziona il cellulare, anche Edge non dovrebbe creare problemi. Recentemente anche la Wind sta implementando a livello sperimentale alcune stazioni radiobase della sua rete, ma al momento l’offerta commerciale EDGE non é ancora stata ufficializzata.

La Japan Telecom (ora divenuta Softbank) ha realizzato una rete 3G che utilizza la tecnologia W-CDMA ed è compatibile con l’UMTS, divenendo così il primo esempio di rete globale totalmente wireless. L’attuale standard GSM, per contro, è disponibile in tutto il mondo, tranne che in Giappone e in Corea.

Anche la rete 3G realizzata dalla NTT DoCoMo, denominata FOMA, é pienamente compatibile con i terminali UMTS europei. La NTT DoCoMo è proprietaria del 20% della 3UK e del 18% della AT&T Wireless (alla data di marzo 2004). Queste partecipazioni costituiscono un banco di prova per le future soluzioni di roaming global dell NTT stessa.

Tutti i telefoni cellulari dual-mode UMTS-GSM dovranno accettare le esistenti SIM card. Sarà possibile effettuare il roaming su reti UMTS utilizzando le SIM Card, come è già oggi possibile fare per un terminale GSM, che può effettuare il roaming verso la rete Softbank e la rete FOMA di DoCoMo in Giappone.

Negli Stati Uniti l’UMTS verrà in un primo momento introdotto (dalla AT&T Wireless) solo in banda 1900 MHz, a causa delle limitazioni imposte dalla attuale allocazione delle frequenze USA. I telefoni progettati per il mercato americano molto probabilmente non saranno utilizzabili in altri paesi, e viceversa, analogamente a quanto già accade per i telefoni e le reti GSM americane, che utilizzano frequenze diverse da quelle in uso in tutto il resto del mondo. Comunque la FCC ha già dato la propria disponibilità a consentire l’uso di un’ulteriore banda di frequenza a 2100 MHz. In effetti, quasi tutti gli operatori sembrano convinti che la possibilità di realizzare un roaming automatico in qualsiasi parte del mondo sia un requisito della massima importanza, anche se, allo stato delle cose, rimane ancora da dimostrare che ciò sia fattibile.

Assegnazione delle frequenze

Complessivamente sono state assegnate 120 licenze a livello mondiale basate sulla tecnologia W-CDMA. Quando sembrava che la nuova tecnologia fosse destinata ad una rapida diffusione, le autorità politiche si sono affrettate ad indire aste per l’assegnazione delle licenze, aste che hanno fatto entrare miliardi di dollari nei bilanci di varie amministrazioni. Soltanto in Germania i licenziatari hanno pagato 50,8 miliardi di euro. Dal momento che la tecnologia è ancora immatura si prevede che i primi proventi cominceranno ad arrivare gradualmente solo a partire dalla fine del 2004.
Con tali gare le pubbliche amministrazioni si sono di fatto impegnate a proteggere i ritorni di questi investimenti da un eccesso di concorrenza che ridurrebe i margini; a svantaggio dei consumatori si è limitato a tre soli operatori il numero di competitori, che in qualunque mercato potrebbe essere tranquillamente di 8-9. La telefonia GSm era partita con molti più operatori spontaneamente ridotti dal mercato con concentrazioni successive; partire da un numero esiguo rischia di ricreare monopoli, con le concentrazioni inevitabili nella fase di maturità in cui si consolida il fatturato e la competizione si sposta sui costi.
Nonostante la risorsa scarsa “etere” lo consentirebbe, ciò porta a un rallentamento nella diffusione del wi-fi, potenziale rivale della tecnologia UMTS. Ed anche del progetto Open Spectrum. Il valore delle licenze pagate è sproporzionato alla scarsa qualità del segnale di queste frequenze sovraffollate.

La gamma di frequenze allocata dall’ITU è già utilizzata negli USA. Il range 1900 MHz è usato per le reti 2G (PCS), mentre il range 2100 MHz è destinato ad usi militari. La FCC sta cercando di liberare il range 2100 MHz per i servizi 3G, ciononostante si prevede che negli USA l’UMTS dovrà condividere alcune frequenze del range 1900 MHz con le reti 2G esistenti. Nella maggior parte degli altri paesi le reti 2G GSM utilizzano le bande di frequenza 900 MHz e 1800 MHz, e quindi in questi paesi non si porrà il problema delle sovrapposizioni con frequenze destinate alle nuove reti UMTS.

Fino a quando l’FCC non deciderà quali frequenze destinare in modo esclusivo alle reti 3G, non sarà possibile sapere a quali frequenze opererà l’UMTS negli Stati Uniti. Attualmente l’AT&T Wireless si è impegnata a rendere operativa la rete UMTS negli Stati Uniti entro la fine del 2004 usando unicamente la banda 1900 MHz già assegnata alle reti 2G PCS.

Altri standard concorrenti

Esistono altri standard 3G concorrenti dell’UMTS, come ad esempio il CDMA2000, e sistemi di tipo proprietario come iBurst della Arraycom, Flarion e WCDMA-TDD della IPWireless. Comunque si prevede che le reti 3G GSM/UMTS erediteranno la posizione dominante del sistema GSM, divenendo uno standard di fatto per le reti ed i servizi 3G. Sia la tecnologia CDMA2000 che la WCDMA sono accettati dall’ITU come parte integrante della famiglia di standard 3G IMT-2000, in aggiunta allo standard della Cina (TD-SCDMA) e allo standard EDGE.

Poiché il CDMA2000 è un’evoluzione dello standard cdmaOne, non richiede nuove assegnazioni di frequenza e può funzionare senza problemi con le frequenze dei sistemi PCS esistenti. Attualmente il pioniere dell’installazione di reti UMTS è la 3, che non aveva installato in precedenza reti GSM.

Molti operatori GSM degli USA sembrano avere l’intenzione di adottare la tecnologia EDGE come soluzione di transizione. La AT&T Wireless ha lanciato l’EDGE nel 2003, la Cingular ha lanciato lo stesso sistema in ambiti regionali, e la T-Mobile USA ha in programma l’installazione di EDGE in tutti gli USA in tempi molto rapidi. I punti di forza di EDGE sono che può utilizzare le attuali frequenze GSM e che è compatibile con i terminali GSM esistenti. EDGE, quindi, costituisce una soluzione di breve termine per gli operatori GSM e costituisce inoltre una valida alternativa al CDMA2000.

Problemi e dibattiti aperti

Alcuni dei principali problemi che gli operatori devono tuttora risolvere sono:

• la crescente opposizione degli abitanti per quanto riguarda l’installazione di nuove antenne e verificare la possiblità che quest’ultime siano dannose per la salute;
• ridurre il peso eccessivo dei terminali portatili, aumentare la capacità delle batterie;
• i terminali dotati di tutte le funzionalità, compresi i servizi di Video on Demand, necessitano di una stazione radio base ogni 100 metri, cosa realizzabile a costi contenuti in aree urbane ad alta concentrazione abitativa, ma attualmente impossibile in zone urbane a bassa densità di popolazione e in zone rurali. Pur volendo limitare il carico della cella al 50% e la velocità a 128 kbit/s il raggio massimo di una cella non va oltre i 400 ÷ 500 m;
• fronteggiare la concorrenza della tecnologia Wi-Fi nel settore broadband (accesso a banda larga);
• ridurre i costi d’impianto che, attualmente, a parità di copertura base fornita per il servizio voce, va da 4 a 10 volte il costo della rete GSM;
• verificare l’effettiva possibilità di ricavare ulteriori profitti dai nuovi servizi a valore aggiunto. Alcuni analisti prevedono che l’aumento della concorrenza, la maggiore diffusione della rete e la possibilità di accedere a Internet dai terminali mobili finiranno con l’assorbire anche i margini di profitto attualmente esistenti.

Voci correlate

• Bande di frequenze UMTS
• Cell broadcast
• GSM (Global System for Mobile Communications - Standard di telefonia mobile 2G
• GPRS (General Packet Radio Service) - Standard di telefonia mobile 2.5G
• HSDPA (High Speed Dowlink Packet Access)
• W-CDMA interfaccia di trasmissione dell’UMTS
• Wi-Fi: tecnologia per reti locali LAN wireless, complementare all’UMTS

Collegamenti esterni

• UMTS FAQ sul mondo UMTS in generale
• Worldwide W-CDMA frequency allocations sul mondo UMTS in generale
• Worldwide UMTS Deployment Forum sull’UMTS
• UMTS TDD Alliance Alleanza Globale UMTS TDD
• Glossario UMTS Dizionario UMTS
• UMTS | Tecnocino notizie, anteprime, prodotti e recensioni del mondo UMTS

Resources

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Francesco Giavazzi (Bergamo, 1949) è un economista italiano.

Laureato in ingegneria al Politecnico di Milano nel 1972, ha conseguito il dottorato in economia presso il celebre MIT (Massachusetts Institute of Technology) nel 1978.

Insegna Economia Politica all’Università Bocconi di Milano, della quale è stato pro-rettore alla ricerca fra il 2000 ed il 2002; inoltre è un regolare visiting professor al MIT.

Fra il 1992 e il 1994 è stato dirigente generale del Ministero del Tesoro, responsabile della ricerca economica, gestione del debito pubblico e delle privatizzazioni.
É stato membro del consiglio di amministrazione e del comitato esecutivo dell’INA, dal 1992, quando fu privatizzata, fino all conclusione dell’OPA lanciata dalle Assicurazioni Generali.

Successivamente è stato vice-presidente del Banco di Napoli (1998-2000) in rappresentanza della stessa INA.
Dal 1998 al 2000 è stato anche consigliere economico della Presidenza del Consiglio dei Ministri durante il Governo D’Alema. Adesso fa parte del gruppo di consiglieri economici del presidente della Commissione Europea.

É research fellow e membro del comitato esecutivo del CEPR (Centre for Economic Policy Research) di Londra, e research associate del NBER (National Bureau of Economic Research) di Boston (Massachusetts).

Collabora con il Corriere della Sera di cui è editorialista economico ed è fra i fondatori del sito di critica politica ed economica lavoce.info.

Giavazzi, Francesco
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I fogli di stile a cascata (dall’inglese CSS Cascading Style Sheets), detti semplicemente fogli di stile, sono una tecnica che permette di fissare gli stili (per es. tipo di carattere, colori e spaziature) da applicare ai documenti HTML e XHTML. Le regole per comporre i fogli di stile sono contenute in un insieme di direttive (Recommendations) emanate a partire dal 1996 dal W3C.

L’introduzione dei fogli di stile si è resa necessaria per separare i contenuti dalla formattazione e permettere una programmazione più chiara e facile da utilizzare, sia per gli autori delle pagine HTML che per gli utenti.

Motivi ed evoluzione dei CSS

Prima dei CSS

Una pagina web è formata fondamentalmente da due elementi: i contenuti veri e propri e la formattazione ovvero l’aspetto con cui i contenuti sono mostrati all’utente.

Il linguaggio HTML (e la sua evoluzione XHTML) ha come scopo quello di gestire i contenuti, specificandone la struttura attraverso tag diversi. Ogni tag (ad esempio <h1> o <p>) specifica un diverso ruolo dei contenuti che contrassegna (quindi il tag <h1> definirà un’importanza maggiore del tag <p>).

I browser che interpretano il codice (X)HTML mostrano all’utente formattazioni predefinite per ogni tag che incontrano (così ad esempio i contenuti marcati con il tag <h1> avranno carattere 18pt e i contenuti marcati da <p> avranno carattere 12pt). Tuttavia questa formattazione è completamente sotto il controllo dell’utente, che può modificarla nelle Impostazioni del suo browser.

Per permettere agli autori di definire l’aspetto delle loro pagine, dal 1993 in poi Netscape Navigator ed Internet Explorer, i due browser che si disputavano gli utenti nella nota guerra dei browser, presentarono tag proprietari, ovvero non aderenti agli standard e non compatibili con i browser concorrenti. Un esempio di questi tag è <font>.

Questi tag proprietari di formattazione erano l’unico modo per gli autori di definire la formattazione e così il loro uso è diventato massiccio. Tuttavia questi tag presentano tre problemi:

1. Il primo problema è costituito dalla lunghezza di questi tag. Se confrontata con una pagina che adotta il linguaggio CSS, una pagina che non lo adotta è in genere più pesante (in termini di bit) in un rapporto che spesso raggiunge il 200%. Inoltre le istruzioni CSS possono essere raccolte in un file esterno che rimane memorizzato nella cache del browser, riducendo ulteriormente la quantità di dati che i server devono trasmettere.
2. Il secondo problema risiede nella mancanza di logica del codice (X)HTML. Un codice non aderente agli standard, ridondante e confuso comporta infatti molto lavoro aggiuntivo per i browser, che devono cercare di correggere ed interpretare (quando possibile) direttive arbitrarie.
3. Il terzo problema comincia a diventare sempre più rilevante ed è la mancanza di compatibilità con i nuovi computer palmari e gli smartphone. Queste pagine infatti sono progettate per schermi con risoluzione minima 800×600 pixel. I palmari, che hanno una risoluzione inferiore ed una forma dello schermo ben diversa dal rapporto 4:3 dei monitor per computer, si trovano quindi impossibilitati a visualizzare correttamente la pagina e l’utente dovrà tentare di “decodificarla”, operazione spesso molto scomoda.

Si tende ad evidenziare anche un’ulteriore questione, nelle pagine web non standard, ovvero l’uso del tag <table> (le tabelle) per realizzare l’impaginazione delle pagine web. Questo viene considerato dai puristi come inaccettabile in quanto le tabelle sono pensate per impaginare dati tabulari e non layout web. In realtà l’unico svantaggio serio di questo sistema è l’incredibile peso delle pagine, come già indicato al problema 1.

CSS 1

Per tentare di risolvere questa situazione, nel 1996 il W3C emanò le specifiche CSS 1. I CSS 1 erano un interessante sistema per separare contenuto da formattazione. La base di questo linguaggio, infatti, consisteva nel fatto che il contenuto sarebbe stato sempre definito dal codice (X)HTML, mentre la formattazione si sarebbe trasferita su un codice completamente separato, il CSS appunto. I richiami tra i due codici venivano effettuati tramite due particolari attributi: class e ID. Queste specifiche:

1. Erano un’efficace soluzione al primo problema (escludendo la questione del tag <table>) perché riducevano notevolmente le dimensioni della pagine.
2. Risolvevano il secondo in modo parziale perché consentivano al codice (X)HTML di ritornare in gran parte semplice ed essenziale, ma presentavano qualche mancanza che costringeva a ricorrere ai tag HTML.
3. Non prendevano però in considerazione il terzo, dato che nel 1996 i PDA (i palmari) erano scarsamente diffusi.

I CSS 1 sviluppavano un’idea semplice ma efficace, ma nonostante le loro grandi potenzialità non ebbero successo a causa della mancanza di browser in grado di supportarli.

CSS 2 e CSS 2.1

Per includere nuove funzionalità e rendere i CSS un linguaggio ben supportato, nel 1998 il W3C emanò le specifiche CSS 2 e nel 2004 le specifiche CSS 2.1. I CSS 2 sono la naturale evoluzione dei CSS 1 ed offrono potenti soluzioni per risolvere soprattutto il problema tre, con la possibilità di creare fogli di stile separati per i dispositivi portatili. Anche il problema due è ormai pienamente risolvibile, scrivendo una pagina (X)HTML esclusivamente indirizzata alla struttura e ai contenuti e manovrandola poi esclusivamente con i CSS per impaginarla.
Con la comparsa di Internet Explorer 5, di Firefox e di Opera 7, i CSS 2 hanno potuto avvalersi di browser in grado di interpretarli e sono quindi entrati a far parte del codice di molti siti web.

CSS 3

Le specifiche CSS 3 non sono state ancora rilasciate, sebbene il W3C pubblichi costantemente informazioni sulle novità in fase di sviluppo. I CSS 3 dovrebbero presentare soluzioni per la correzione di alcuni bug di interpretazione di Internet Explorer, migliorie nella gestione degli sfondi e una soluzione per realizzare i bordi arrotondati la cui realizzazione affligge i webdesigner da tempo.

Il codice CSS

Inserire il codice

L’inserimento di codice CSS nelle pagine web può essere effettuato in due modi:

• Inserendo nel tag <head> della pagina un collegamento ad un foglio di stile esterno, cioè un file contrassegnato dall’estensione .css come negli esempi seguenti:

<html>
<head>
<title>Esempio</title>
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="foglio_di_stile.css“>
</head>

o

<html>
<head>
<title>Esempio</title>
<style type="text/css">
@import "foglio_di_stile.css“;
</style>
</head>

• Inserendo, sempre all’interno dell’<head> tra gli specifici tag <style> e </style> le dichiarazioni css.

<html>
<head>
<title>Esempio</title>
<style type="text/css">
codice css
</style>
</head>

Una regola CSS

Le regole CSS sono strutturate secondo il seguente schema (gli spazi sono tutti facoltativi):

selettore {
proprietà1 : valore1;
proprietà2 : valore2, valore3;
}

Gli elementi sono illustrati di seguito.

Selettori

Selettori di tipo

I selettori di tipo applicano la regola a tutti gli elementi della pagina del tipo determinato. Esempi:

body {
[...]
}

o

p {
[...]
}

Classi

Le classi applicano la regola a tutti gli elementi della pagina che presentano la proprietà class="nome_classe". La sintassi CSS è la seguente:

.nome_classe {
[...]
}

Identificatori

Gli identificatori (comunemente ID) applicano la regola a quell’elemento della pagina che presenta la proprietà id="nome_identificatore". Solo un elemento in tutta la pagina può corrispondere ad un identificatore. La sintassi CSS è la seguente:

#nome_identificatore {
[...]
}

Pseudoclassi

Le pseudoclassi identificano elementi in base alle loro proprietà.

• first-child individua un elemento solo se è il primo figlio dell’elemento padre. Così quindi

div:first-child {
[...]
}

individuerà nel codice (X)HTML sottostante solo il primo paragrafo.

<body>
 <div>Lorem ipsum</div>
 <div>Lorem ipsum</div>
 <div>Lorem ipsum</div>
</body>

• link e visited si applicano ai collegamenti. La prima identifica i collegamenti non visitati, la seconda quelli visitati. La sintassi CSS è:

a:link {
[...]
}

• active, focus e hover identificano gli elementi solo in particolari condizioni, la prima se l’elemento è attivo, la seconda se è selezionato, la terza se il puntatore è sopra di lui. Quindi

p:hover {
[...]
}

si applicherà solo se il puntatore del mouse andrà sopra un paragrafo e solo per il tempo che vi rimarrà.

• lang si utilizza per identificare gli elementi di una certa lingua ma il suo supporto è esiguo.

Pseudoelementi

Gli pseudoelementi identificano solo una parte di un elemento, senza la necessità di utilizzare la marcatura (X)HTML.

• first-line individua solo la prima linea di un paragrafo. Se la finestra del browser cambia dimensione di adatterà automaticamente alla nuova dimensione della linea. La sintassi CSS è la seguente:

p:first-line {
[...]
}

• first-letter individua solo il primo carattere di un elemento.

• before e after sono due pseudoclassi utilizzate nella creazione dei contenuti generati. Non individuano un elemento, ma una posizione dove creare i contenuti. Sono poco utilizzate, dato il mancato supporto di Internet Explorer.

Selettore di discendenza, figlio e fratello

Identificano solamente gli elementi che si trovino in una particolare condizione di discendenza nella struttura (X)HTML della pagina.

• Il selettore di discendenza identifica solo gli elementi contenuti in altri elementi. Così

p span {
[...]
}

identifica solo gli elementi <span> contenuti in elementi <p>.

• Il selettore figlio identifica invece solo gli elementi che siano contenuti direttamente nell’elemento padre. Così

div > p {
[...]
}

individua solo i <p> contenuti direttamenti in un <div>.

• Il selettore fratello identifica solo il primo elemento che abbia lo stesso grado di parentela di un altro. Così

h1 + p {
[...]
}

individua solo il primo <p> fratello di <h1>

Selettore di attributi

Il selettore di attributi permette, tramite la sintassi che segue, di identificare elementi (X)HTML in base ai loro attributi.

a[title=Esempio]{
[...]
}

Questa regola si applica solo agli elementi <a> che presentano l’attributo title="Esempio". I selettori di attributi sono molti e permetterebbero un controllo eccellente della pagina, ma Internet Explorer non li supporta ed il loro uso è quindi molto limitato.

Proprietà

Le proprietà CSS sono molto numerose, circa 60. Le più utilizzate sono:

• background. Definisce lo sfondo di un elemento. È la somma delle proprietà più specifiche background-attachment, background-color, background-image, background-position e background-repeat.
• border. Definisce il bordo di un elemento. È la somma delle proprietà più specifiche border-color, border-style e border-width.
• color. Definisce il colore del testo di un elemento. Per definire lo sfondo si utilizza la proprietà background.
• float. Questa proprietà definisce un blocco flottante, ovvero che permette la disposizione di altri elementi ai suoi lati.
• font. Definisce le proprietà del carattere. È la somma di proprietà più specifiche tra cui font-family, font-size e font-weight.
• margin e padding. Definiscono lo spazio circostante gli elementi. La prima lo spazio esterno ai bordi, la seconda quello interno.
• text-align. Definisce l’allineamento del testo.

Valori

Se non specificata, una proprietà assume i valori predefiniti di ogni browser, altrimenti può assumere uno dei seguenti:

• inherit
• auto
• numero
• percentuale
• colore
• URI
• font
• altri valori tipici di ogni proprietà

La stringa inherit specifica che la proprietà deve ereditare il valore dagli elementi da cui l’elemento discende.

La stringa auto indica che il browser deve utilizzare il suo valore di default.

Se i numeri sono contraddistinti da un’unità di misura è necessario che tale unità sia espressa (tranne che nel caso dello zero). Tra il numero e l’unità non devono esserci spazi, come nell’esempio che segue.

p {
margin : 5px;
padding: 0;
}

I colori possono essere indicati con più di un sistema. Ad esempio il colore arancione può essere indicato con

#ff6600
#f60
rgb(255,102,0)
rgb(100%,40%,0%)

L’URL viene indicato nelle forme

url(http://esempio.it/file.html)
url("http://esempio.it/file.html")

I CSS permettono di indicare nella proprietà font-family più di un font. In questo modo il browser utilizzerà il primo che troverà installato sul sistema operativo. La dichiarazione utilizza questa sintassi:

p {
font-family : Arial, Verdana, sans-serif;
}

Browser e CSS

Il supporto completo e corretto delle specifiche CSS non è offerto da nessun browser attuale. Tuttavia esistono browser che si avvicinano molto a questo risultato ed altri che invece ne sono molto lontani. La lista che segue è di motori di rendering perché a loro è assegnato il compito di formattare la pagina secondo le istruzioni CSS.

• Trident (Internet Explorer e AOL Browser): Internet Explorer è attualmente il browser più diffuso e il suo supporto molto scarso dei CSS è probabilmente il maggior freno al loro sviluppo. Explorer presenta infatti molti bachi nella formattazione delle pagine, che le rendono diverse da quelle ottenute con altri browser. In aggiunta ai bachi, Explorer non supporta assolutamente alcune porzioni delle specifiche CSS 2. Le mancanze più gravi sono l’assenza di supporto per i contenuti generati e per il selettore di attributo. Gli unici strumenti a disposizione dei web designer sono i commenti condizionali, una particolare funzionalità di Explorer che consente di inviare istruzioni solo a questo browser. La sintassi dei commenti condizionali è la seguente:

<!--[if IE]>
codice esclusivamente per Internet Explorer
<![endif]–>

poiché <!-- introduce di norma un commento, i browser diversi da Explorer 5.0 o superiori non interpretano il codice. I commenti condizionali permettono di specificare un foglio di stile specifico per Internet Explorer nel modo che segue:

<!--[if IE]>
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="foglio_di_stile_per_IE.css“>
<![endif]–>

• Gecko (Firefox e Netscape): Gecko ha un ottimo supporto dei CSS 1 e 2 ed è per questo spesso utilizzato nella verifica della resa delle pagine web.

• Presto (Opera): anche Presto offre un ottimo supporto dei CSS 1 e 2. Opera offre inoltre un’opzione che permette all’utente di disattivare i fogli di stile o usarne di propri.

• KHTML (Safari e Konqueror): KHTML è attualmente il motore che offre il maggior supporto ai CSS, offrendo una parziale interpretazione anche dei CSS 3.

CSS sui diversi dispositivi

Una utilissima funzione dei CSS è la possibilità di essere applicati solo sui dispositivi (media) specificati dall’autore. La sintassi (X)HTML da utilizzare è la seguente.

<link rel="stylesheet" type="text/css" href="foglio.css" media=”screen”>

Il codice precedente associa il foglio di stile solo (in teoria) ai browser standard per computer desktop e portatili. I valori dell’attributo media sono i seguenti:

• screen (desktop e laptop)
• handheld (PDA e smartphone)
• print (stampanti)
• braille (browser braille)
• embossed (stampanti braille)
• projection (proiezioni)
• speech o aural (sintetizzatori vocali)
• tty (telescriventi)
• tv (televisioni)
• all (tutti i dispositivi)

Sebbene il numero dei dispositivi gestibili tramite CSS sia notevole, soltanto i primi tre sono supportati in maniera sufficiente. Il media screen è quello standard cui si fa riferimento. Il media handheld è specifico per i palmari, ma alcuni browser per palmari tentano, spesso con scarso successo, di interpretare anche i fogli marcati con screen, per cui si preferisce in genere marcare con handheld sia il foglio per lo schermo che quello per il palmare e poi usare quest’ultimo per sovrascrivere le istruzioni del primo. Il media print codifica la pagina per la stampa, è supportato discretamente. Un supporto completo è garantito da Opera.

Fogli di stile preferiti e alternativi

Come descritto, ad ogni pagina si possono collegare più fogli di stile. Tuttavia è anche possibile far scegliere all’utente quali applicare. Per farlo si definiscono innanzitutto i fogli di stile permanenti, cioè non disattivabili, secondo la sintassi già vista. Poi si definiscono i fogli preferiti, cioè attivi al caricamento della pagina, ma disattivabili, aggiungendo l’attributo <title> come nell’esempio che segue:

<link rel="stylesheet" type="text/css" href="foglio_preferito.css" title=”Esempio1″>

A questo punto possiamo specificare fogli di stile alternativi cioè non attivi al caricamento, ma attivabili dall’utente, come nell’esempio che segue:

<link rel="alternate stylesheet” type=”text/css” href=”foglio_alternativo.css” title=”Esempio2″>

Per attivare e disattivare i fogli di stile l’utente può ricorrere all’apposito menu del suo browser, tuttavia Internet Explorer non offre questa possibilità quindi è necessario creare uno script Javascript che svolga la funzione di sostituire i fogli. Il codice è stato pubblicato la prima volta su www.alistapart.com ed è ora comunemente utilizzato. Tuttavia se questo script è facile da mettere in opera per gli sviluppatori, richiede un browser moderno con un buon supporto del DOM, oltre che avere attivati sia Javascript e i cookie. Un sistema più complesso ma molto più robusto può essere uno script lato server come PHP. Un esempio è disponibile sempre sullo stesso sito.

Voci correlate

• Accessibilità
• Browser
• Pagina web
• W3C

Altri progetti

Collegamenti esterni

Specifiche e strumenti

• Specifiche ufficiali CSS 1
• Traduzione in italiano

• Specifiche ufficiali CSS 2 e CSS 2.1
• Traduzione in italiano della CSS 2

• Progetto CSS 3

• Validatore CSS ufficiale del W3C

Guide ed esempi

• Guide, articoli, tutorial sui CSS di HTML.it
• CSS Town - CSS portale & galleria.
• constile.org - Sito dedicato all’uso dei CSS
• Proprietà CSS2 - Lista completa delle proprietà CSS2 con descrizione delle funzionalità, valori e supporto dei browser (a cura del Laboratorio di accessibilità e usabilità).
• CSS Zen Garden - Esempi avanzati di siti disegnati con i fogli di stile.
• CSS Zen Sentiero - l’omologo italiano di CSS Zen Garden.
• Css W3c Schools - Tutorial, Esempi, Reference.
• HTML.net Impara i CSS

Resources

• Wooden Laptop, Computer Portatili in Legno Laptop e computer portatili in legno. Laptop RIVESTITI in legno (per quei modelli che non si possono "legnatilizzare" - chiedete in email per i dettagli
• Laptop basati sulla tecnologia mobile Intel® Centrino® Home › Aziende › Strategie e soluzioni per le aziende › Soluzioni e strategie › Laptop basati sulla tecnologia mobile Intel® Centrino® ›
• Laptops - Shopping.com See Buying Guides for Laptops. open. close. Laptops Buying Guide. at eBay. How To Buy A Laptop. at PC World. Laptop Buyers Guide. at LAPTOP Magazine
• Laptop buying guide - CNET reviews Visit CNET's laptop buying guide, get expert tips and reviews to find the laptop that's right for you.
• Laptop Computers - Computers - Electronics - Wal-Mart Laptop Computers at Wal-Mart. Find Electronics at Walmart.com.
• Laptop su Repubblica News La nazione sudamericana ha acquistato 100000 laptop da 100 dollari (che però ne costano circa 200), contando di comprarne altri 300000 entro il 2009.
• Asus stuns Computex with £100 laptop Asus shocks Computex with the announcement of a £100 laptop - but what compromises does it make?
• Laptops & notebooks: Laptop computers, notebook computers. - CNET Laptop computers and notebook reviews and ratings, video reviews, user opinions, most popular laptops, notebook buying guides, prices, and comparisons.
• Laptop da 100 $, alcuni mesi dopo: Cosa è cambiato? » Italia SW Lo scorso anno il MIT (Massachusetts Intitute of Technology) ha promosso l’iniziativa di realizzare un Laptop da 100$ per la gente che vive nei paesi in via
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Una camarilla è un gruppo di persone che hanno influenza su esponenti politici e che la usano per scopi di vantaggio personale. Per molti aspetti si tratta di un concetto assimilabile a quello di lobby, sebbene se ne distingua per la prevalenza di un fattor comune più prettamente politico, che lega fra loro gli aderenti, anziché economico.

Il termine deriva dalla lingua spagnola, in cui indica una piccola camera ed è duplicemente usato sia nell’accezione di piccolo parlamento che del vano adibito a studiolo di un re (in questo senso ad indicarne la frequentazione); si diffuse in Italia a proposito dei molti interessati ad orientare le sorti del Regno delle Due Sicilie.

Tuttora è usato per indicare supposti informali raggruppamenti di occulta influenza politica.

Altri concetti connessi al termine

La camarilla è una termine usato nel Gioco di ruolo (sia da tavolo che dal vivo) e del videogioco per personal computer Vampiri: la Masquerade, ambientato nel Mondo di Tenebra.

La Camarilla è una setta di vampiri, fondata nel 1450, in risposta alle pressioni dell’Inquisizione e alla rivolta degli Anarchici. I vampiri scoprirono infatti che gli umani, sebbene infinitamente meno potenti, potevano avere la meglio grazie al loro soverchiante numero. I Vampiri stabilirono allora un nuovo codice di condotta (La Masquerade, vedi sotto) per salvarsi dallo sterminio: rimanere nascosti nell’ombra, convincere gli umani della loro non esistenza e manipolare la società mortale da dietro le quinte.

Questa è la setta tradizionalista per eccellenza, in contrapposizione al Sabbat.
I clan che la compongono, dopo il 1998, sono: Brujah, Malkavian, Nosferatu, Toreador, Tremere e Ventrue. Prima di tale data ne facevano parte anche i Gangrel.

La Camarilla accoglie di tanto in tanto anticlan e qualche appartenente a linee di sangue minori (ad esempio Lasombra antitribu, Figlie della cacofonia e Gargoyle).

Le sei Tradizioni della Camarilla:

• La Masquerade: Ti è proibito rivelare la tua vera natura a coloro che non sono del nostro sangue.

Farlo equivale a rinunciare al tuo diritto di essere del Sangue.

• Il Dominio: Il tuo Dominio concerne solo te stesso. Tutti ti devono rispetto quando si trovano sul tuo Dominio, e nessuno può mettere in discussione la tua parola nel tuo Dominio.
• La Progenie: Ti è proibito creare una Progenie senza il permesso dei tuoi Anziani. Se disobbedirai tu e la tua progenie sarete condannati a morte.
• La Responsabilità: Tutti coloro che creerai saranno tuoi figli. Fintanto che non li avrai presentati ne sarai il solo responsabile. Le loro colpe saranno le tue.
• La Presentazione: Rispetta il Dominio degli altri. Quando arrivi in un Dominio estraneo presentati sempre a colui che governa su di esso. Fintanto che egli non ti accetta, tu non sei nulla.
• La Distruzione: Ti è proibito distruggere un tuo confratello. Il diritto di distruzione non appartiene che ai tuoi Anziani. Solo i più anziani possono richiedere una Caccia di Sangue.

Voci correlate

• , la versione dello stesso gioco ambientata nel medioevo.
• Vampiri: il Requiem la nuova ambientazione
• White Wolf, Inc., la casa editrice che pubblica il materiale per Vampiri: la Masquerade

Collegamenti esterni

• White Wolf
• The Camarilla (Fan Club ufficiale)
• Camarilla Resistance

Resources

• Resoconto: 03-02-00(1) Sono, inoltre, stati approvati cinque emendamenti; in particolare, quelli presentati dal gruppo PPE-DE riguardano la partecipazione piena dei rappresentanti
• Conservatorio di Venezia - Scuola di Strumenti a Percussione b) Eseguire sullo xilofono o sulla marimba uno studio di media difficoltà a due bacchette scelto dalla commissione su tre presentati dal candidato e tratti
• L’esame sarà limitato alla tecnica relativa agli strumenti sotto Esecuzione di uno studio difficile per tamburo scelto dalla commissione tra due, presentati dal candidato, tratti dai metodi di studio adottati nel
• Miselido Homepage Con questo bando sono stati finanziati anche i seguenti progetti "Aral-Rete" presentati dal Centro Nazionale per il Volontariato (scadenza presentazione
• Ticinolibero.ch » Blog Archive » Consuntivo 2006: si à A non convincere i due Consiglieri è stata l’evoluzione del gettito di competenza persone giuridiche, in base ai dati presentati dal Governo provenienti
• Camera di Commercio di Perugia - Comunicati stampa Presentati dal Presidente della Camera di Commercio di Perugia Alviero Moretti i risultati dell’Osservatorio Congiunturale delle Imprese Manifatturiere
• EFSA ::. EFSA GMO Risk Assessment FAQs Gli Stati membri hanno la possibilità di sollevare obiezioni e commentare la domanda, anche in merito ai dati e agli studi presentati dal richiedente.
• Matching 2006 - Home page INNOVAZIONE: Brevetti presentati dal Centro Ricerche Fiat. Relatore: Cesare Violante | 21/11/2006 - 10:30 - 11:00 | Sala Rossa
• Martedì 23 marzo 1999 - Comm. XIV Mario PEZZOLI (AN) ricorda di aver ritirato la propria firma dagli emendamenti presentati dal deputato Fei, il cui contenuto può essere peraltro
• Scuola di Saxofono Formato file: PDF/Adobe Acrobat - Versione HTMLanno presentati dal candidato. 3. Pezzo a scelta del candidato con accompagnamento di pianoforte. 4. Pezzo di media difficoltà assegnato dalla commissione
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• Dipartimento Welfare Roma, 4 marzo 2004 In merito agli emendamenti Formato file: PDF/Adobe Acrobat - Versione HTMLEMENDAMENTI PRESENTATI DAL. G. OVERNO ALLA DELEGA PREVIDENZIALE . In merito agli emendamenti presentati dal Governo facciamo rilevare quanto segue:
• Scuola di C L A R I N E T T O Esecuzione di un importante brano da concerto per clarinetto solo oppure esecuzione di due studi estratti a sorte fra quattro presentati dal candidato,

I fogli di stile a cascata (dall’inglese CSS Cascading Style Sheets), detti semplicemente fogli di stile, sono una tecnica che permette di fissare gli stili (per es. tipo di carattere, colori e spaziature) da applicare ai documenti HTML e XHTML. Le regole per comporre i fogli di stile sono contenute in un insieme di direttive (Recommendations) emanate a partire dal 1996 dal W3C.

L’introduzione dei fogli di stile si è resa necessaria per separare i contenuti dalla formattazione e permettere una programmazione più chiara e facile da utilizzare, sia per gli autori delle pagine HTML che per gli utenti.

Motivi ed evoluzione dei CSS

Prima dei CSS

Una pagina web è formata fondamentalmente da due elementi: i contenuti veri e propri e la formattazione ovvero l’aspetto con cui i contenuti sono mostrati all’utente.

Il linguaggio HTML (e la sua evoluzione XHTML) ha come scopo quello di gestire i contenuti, specificandone la struttura attraverso tag diversi. Ogni tag (ad esempio <h1> o <p>) specifica un diverso ruolo dei contenuti che contrassegna (quindi il tag <h1> definirà un’importanza maggiore del tag <p>).

I browser che interpretano il codice (X)HTML mostrano all’utente formattazioni predefinite per ogni tag che incontrano (così ad esempio i contenuti marcati con il tag <h1> avranno carattere 18pt e i contenuti marcati da <p> avranno carattere 12pt). Tuttavia questa formattazione è completamente sotto il controllo dell’utente, che può modificarla nelle Impostazioni del suo browser.

Per permettere agli autori di definire l’aspetto delle loro pagine, dal 1993 in poi Netscape Navigator ed Internet Explorer, i due browser che si disputavano gli utenti nella nota guerra dei browser, presentarono tag proprietari, ovvero non aderenti agli standard e non compatibili con i browser concorrenti. Un esempio di questi tag è <font>.

Questi tag proprietari di formattazione erano l’unico modo per gli autori di definire la formattazione e così il loro uso è diventato massiccio. Tuttavia questi tag presentano tre problemi:

1. Il primo problema è costituito dalla lunghezza di questi tag. Se confrontata con una pagina che adotta il linguaggio CSS, una pagina che non lo adotta è in genere più pesante (in termini di bit) in un rapporto che spesso raggiunge il 200%. Inoltre le istruzioni CSS possono essere raccolte in un file esterno che rimane memorizzato nella cache del browser, riducendo ulteriormente la quantità di dati che i server devono trasmettere.
2. Il secondo problema risiede nella mancanza di logica del codice (X)HTML. Un codice non aderente agli standard, ridondante e confuso comporta infatti molto lavoro aggiuntivo per i browser, che devono cercare di correggere ed interpretare (quando possibile) direttive arbitrarie.
3. Il terzo problema comincia a diventare sempre più rilevante ed è la mancanza di compatibilità con i nuovi computer palmari e gli smartphone. Queste pagine infatti sono progettate per schermi con risoluzione minima 800×600 pixel. I palmari, che hanno una risoluzione inferiore ed una forma dello schermo ben diversa dal rapporto 4:3 dei monitor per computer, si trovano quindi impossibilitati a visualizzare correttamente la pagina e l’utente dovrà tentare di “decodificarla”, operazione spesso molto scomoda.

Si tende ad evidenziare anche un’ulteriore questione, nelle pagine web non standard, ovvero l’uso del tag <table> (le tabelle) per realizzare l’impaginazione delle pagine web. Questo viene considerato dai puristi come inaccettabile in quanto le tabelle sono pensate per impaginare dati tabulari e non layout web. In realtà l’unico svantaggio serio di questo sistema è l’incredibile peso delle pagine, come già indicato al problema 1.

CSS 1

Per tentare di risolvere questa situazione, nel 1996 il W3C emanò le specifiche CSS 1. I CSS 1 erano un interessante sistema per separare contenuto da formattazione. La base di questo linguaggio, infatti, consisteva nel fatto che il contenuto sarebbe stato sempre definito dal codice (X)HTML, mentre la formattazione si sarebbe trasferita su un codice completamente separato, il CSS appunto. I richiami tra i due codici venivano effettuati tramite due particolari attributi: class e ID. Queste specifiche:

1. Erano un’efficace soluzione al primo problema (escludendo la questione del tag <table>) perché riducevano notevolmente le dimensioni della pagine.
2. Risolvevano il secondo in modo parziale perché consentivano al codice (X)HTML di ritornare in gran parte semplice ed essenziale, ma presentavano qualche mancanza che costringeva a ricorrere ai tag HTML.
3. Non prendevano però in considerazione il terzo, dato che nel 1996 i PDA (i palmari) erano scarsamente diffusi.

I CSS 1 sviluppavano un’idea semplice ma efficace, ma nonostante le loro grandi potenzialità non ebbero successo a causa della mancanza di browser in grado di supportarli.

CSS 2 e CSS 2.1

Per includere nuove funzionalità e rendere i CSS un linguaggio ben supportato, nel 1998 il W3C emanò le specifiche CSS 2 e nel 2004 le specifiche CSS 2.1. I CSS 2 sono la naturale evoluzione dei CSS 1 ed offrono potenti soluzioni per risolvere soprattutto il problema tre, con la possibilità di creare fogli di stile separati per i dispositivi portatili. Anche il problema due è ormai pienamente risolvibile, scrivendo una pagina (X)HTML esclusivamente indirizzata alla struttura e ai contenuti e manovrandola poi esclusivamente con i CSS per impaginarla.
Con la comparsa di Internet Explorer 5, di Firefox e di Opera 7, i CSS 2 hanno potuto avvalersi di browser in grado di interpretarli e sono quindi entrati a far parte del codice di molti siti web.

CSS 3

Le specifiche CSS 3 non sono state ancora rilasciate, sebbene il W3C pubblichi costantemente informazioni sulle novità in fase di sviluppo. I CSS 3 dovrebbero presentare soluzioni per la correzione di alcuni bug di interpretazione di Internet Explorer, migliorie nella gestione degli sfondi e una soluzione per realizzare i bordi arrotondati la cui realizzazione affligge i webdesigner da tempo.

Il codice CSS

Inserire il codice

L’inserimento di codice CSS nelle pagine web può essere effettuato in due modi:

• Inserendo nel tag <head> della pagina un collegamento ad un foglio di stile esterno, cioè un file contrassegnato dall’estensione .css come negli esempi seguenti:

<html>
<head>
<title>Esempio</title>
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="foglio_di_stile.css“>
</head>

o

<html>
<head>
<title>Esempio</title>
<style type="text/css">
@import "foglio_di_stile.css“;
</style>
</head>

• Inserendo, sempre all’interno dell’<head> tra gli specifici tag <style> e </style> le dichiarazioni css.

<html>
<head>
<title>Esempio</title>
<style type="text/css">
codice css
</style>
</head>

Una regola CSS

Le regole CSS sono strutturate secondo il seguente schema (gli spazi sono tutti facoltativi):

selettore {
proprietà1 : valore1;
proprietà2 : valore2, valore3;
}

Gli elementi sono illustrati di seguito.

Selettori

Selettori di tipo

I selettori di tipo applicano la regola a tutti gli elementi della pagina del tipo determinato. Esempi:

body {
[...]
}

o

p {
[...]
}

Classi

Le classi applicano la regola a tutti gli elementi della pagina che presentano la proprietà class="nome_classe". La sintassi CSS è la seguente:

.nome_classe {
[...]
}

Identificatori

Gli identificatori (comunemente ID) applicano la regola a quell’elemento della pagina che presenta la proprietà id="nome_identificatore". Solo un elemento in tutta la pagina può corrispondere ad un identificatore. La sintassi CSS è la seguente:

#nome_identificatore {
[...]
}

Pseudoclassi

Le pseudoclassi identificano elementi in base alle loro proprietà.

• first-child individua un elemento solo se è il primo figlio dell’elemento padre. Così quindi

div:first-child {
[...]
}

individuerà nel codice (X)HTML sottostante solo il primo paragrafo.

<body>
 <div>Lorem ipsum</div>
 <div>Lorem ipsum</div>
 <div>Lorem ipsum</div>
</body>

• link e visited si applicano ai collegamenti. La prima identifica i collegamenti non visitati, la seconda quelli visitati. La sintassi CSS è:

a:link {
[...]
}

• active, focus e hover identificano gli elementi solo in particolari condizioni, la prima se l’elemento è attivo, la seconda se è selezionato, la terza se il puntatore è sopra di lui. Quindi

p:hover {
[...]
}

si applicherà solo se il puntatore del mouse andrà sopra un paragrafo e solo per il tempo che vi rimarrà.

• lang si utilizza per identificare gli elementi di una certa lingua ma il suo supporto è esiguo.

Pseudoelementi

Gli pseudoelementi identificano solo una parte di un elemento, senza la necessità di utilizzare la marcatura (X)HTML.

• first-line individua solo la prima linea di un paragrafo. Se la finestra del browser cambia dimensione di adatterà automaticamente alla nuova dimensione della linea. La sintassi CSS è la seguente:

p:first-line {
[...]
}

• first-letter individua solo il primo carattere di un elemento.

• before e after sono due pseudoclassi utilizzate nella creazione dei contenuti generati. Non individuano un elemento, ma una posizione dove creare i contenuti. Sono poco utilizzate, dato il mancato supporto di Internet Explorer.

Selettore di discendenza, figlio e fratello

Identificano solamente gli elementi che si trovino in una particolare condizione di discendenza nella struttura (X)HTML della pagina.

• Il selettore di discendenza identifica solo gli elementi contenuti in altri elementi. Così

p span {
[...]
}

identifica solo gli elementi <span> contenuti in elementi <p>.

• Il selettore figlio identifica invece solo gli elementi che siano contenuti direttamente nell’elemento padre. Così

div > p {
[...]
}

individua solo i <p> contenuti direttamenti in un <div>.

• Il selettore fratello identifica solo il primo elemento che abbia lo stesso grado di parentela di un altro. Così

h1 + p {
[...]
}

individua solo il primo <p> fratello di <h1>

Selettore di attributi

Il selettore di attributi permette, tramite la sintassi che segue, di identificare elementi (X)HTML in base ai loro attributi.

a[title=Esempio]{
[...]
}

Questa regola si applica solo agli elementi <a> che presentano l’attributo title="Esempio". I selettori di attributi sono molti e permetterebbero un controllo eccellente della pagina, ma Internet Explorer non li supporta ed il loro uso è quindi molto limitato.

Proprietà

Le proprietà CSS sono molto numerose, circa 60. Le più utilizzate sono:

• background. Definisce lo sfondo di un elemento. È la somma delle proprietà più specifiche background-attachment, background-color, background-image, background-position e background-repeat.
• border. Definisce il bordo di un elemento. È la somma delle proprietà più specifiche border-color, border-style e border-width.
• color. Definisce il colore del testo di un elemento. Per definire lo sfondo si utilizza la proprietà background.
• float. Questa proprietà definisce un blocco flottante, ovvero che permette la disposizione di altri elementi ai suoi lati.
• font. Definisce le proprietà del carattere. È la somma di proprietà più specifiche tra cui font-family, font-size e font-weight.
• margin e padding. Definiscono lo spazio circostante gli elementi. La prima lo spazio esterno ai bordi, la seconda quello interno.
• text-align. Definisce l’allineamento del testo.

Valori

Se non specificata, una proprietà assume i valori predefiniti di ogni browser, altrimenti può assumere uno dei seguenti:

• inherit
• auto
• numero
• percentuale
• colore
• URI
• font
• altri valori tipici di ogni proprietà

La stringa inherit specifica che la proprietà deve ereditare il valore dagli elementi da cui l’elemento discende.

La stringa auto indica che il browser deve utilizzare il suo valore di default.

Se i numeri sono contraddistinti da un’unità di misura è necessario che tale unità sia espressa (tranne che nel caso dello zero). Tra il numero e l’unità non devono esserci spazi, come nell’esempio che segue.

p {
margin : 5px;
padding: 0;
}

I colori possono essere indicati con più di un sistema. Ad esempio il colore arancione può essere indicato con

#ff6600
#f60
rgb(255,102,0)
rgb(100%,40%,0%)

L’URL viene indicato nelle forme

url(http://esempio.it/file.html)
url("http://esempio.it/file.html")

I CSS permettono di indicare nella proprietà font-family più di un font. In questo modo il browser utilizzerà il primo che troverà installato sul sistema operativo. La dichiarazione utilizza questa sintassi:

p {
font-family : Arial, Verdana, sans-serif;
}

Browser e CSS

Il supporto completo e corretto delle specifiche CSS non è offerto da nessun browser attuale. Tuttavia esistono browser che si avvicinano molto a questo risultato ed altri che invece ne sono molto lontani. La lista che segue è di motori di rendering perché a loro è assegnato il compito di formattare la pagina secondo le istruzioni CSS.

• Trident (Internet Explorer e AOL Browser): Internet Explorer è attualmente il browser più diffuso e il suo supporto molto scarso dei CSS è probabilmente il maggior freno al loro sviluppo. Explorer presenta infatti molti bachi nella formattazione delle pagine, che le rendono diverse da quelle ottenute con altri browser. In aggiunta ai bachi, Explorer non supporta assolutamente alcune porzioni delle specifiche CSS 2. Le mancanze più gravi sono l’assenza di supporto per i contenuti generati e per il selettore di attributo. Gli unici strumenti a disposizione dei web designer sono i commenti condizionali, una particolare funzionalità di Explorer che consente di inviare istruzioni solo a questo browser. La sintassi dei commenti condizionali è la seguente:

<!--[if IE]>
codice esclusivamente per Internet Explorer
<![endif]–>

poiché <!-- introduce di norma un commento, i browser diversi da Explorer 5.0 o superiori non interpretano il codice. I commenti condizionali permettono di specificare un foglio di stile specifico per Internet Explorer nel modo che segue:

<!--[if IE]>
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="foglio_di_stile_per_IE.css“>
<![endif]–>

• Gecko (Firefox e Netscape): Gecko ha un ottimo supporto dei CSS 1 e 2 ed è per questo spesso utilizzato nella verifica della resa delle pagine web.

• Presto (Opera): anche Presto offre un ottimo supporto dei CSS 1 e 2. Opera offre inoltre un’opzione che permette all’utente di disattivare i fogli di stile o usarne di propri.

• KHTML (Safari e Konqueror): KHTML è attualmente il motore che offre il maggior supporto ai CSS, offrendo una parziale interpretazione anche dei CSS 3.

CSS sui diversi dispositivi

Una utilissima funzione dei CSS è la possibilità di essere applicati solo sui dispositivi (media) specificati dall’autore. La sintassi (X)HTML da utilizzare è la seguente.

<link rel="stylesheet" type="text/css" href="foglio.css" media=”screen”>

Il codice precedente associa il foglio di stile solo (in teoria) ai browser standard per computer desktop e portatili. I valori dell’attributo media sono i seguenti:

• screen (desktop e laptop)
• handheld (PDA e smartphone)
• print (stampanti)
• braille (browser braille)
• embossed (stampanti braille)
• projection (proiezioni)
• speech o aural (sintetizzatori vocali)
• tty (telescriventi)
• tv (televisioni)
• all (tutti i dispositivi)

Sebbene il numero dei dispositivi gestibili tramite CSS sia notevole, soltanto i primi tre sono supportati in maniera sufficiente. Il media screen è quello standard cui si fa riferimento. Il media handheld è specifico per i palmari, ma alcuni browser per palmari tentano, spesso con scarso successo, di interpretare anche i fogli marcati con screen, per cui si preferisce in genere marcare con handheld sia il foglio per lo schermo che quello per il palmare e poi usare quest’ultimo per sovrascrivere le istruzioni del primo. Il media print codifica la pagina per la stampa, è supportato discretamente. Un supporto completo è garantito da Opera.

Fogli di stile preferiti e alternativi

Come descritto, ad ogni pagina si possono collegare più fogli di stile. Tuttavia è anche possibile far scegliere all’utente quali applicare. Per farlo si definiscono innanzitutto i fogli di stile permanenti, cioè non disattivabili, secondo la sintassi già vista. Poi si definiscono i fogli preferiti, cioè attivi al caricamento della pagina, ma disattivabili, aggiungendo l’attributo <title> come nell’esempio che segue:

<link rel="stylesheet" type="text/css" href="foglio_preferito.css" title=”Esempio1″>

A questo punto possiamo specificare fogli di stile alternativi cioè non attivi al caricamento, ma attivabili dall’utente, come nell’esempio che segue:

<link rel="alternate stylesheet” type=”text/css” href=”foglio_alternativo.css” title=”Esempio2″>

Per attivare e disattivare i fogli di stile l’utente può ricorrere all’apposito menu del suo browser, tuttavia Internet Explorer non offre questa possibilità quindi è necessario creare uno script Javascript che svolga la funzione di sostituire i fogli. Il codice è stato pubblicato la prima volta su www.alistapart.com ed è ora comunemente utilizzato. Tuttavia se questo script è facile da mettere in opera per gli sviluppatori, richiede un browser moderno con un buon supporto del DOM, oltre che avere attivati sia Javascript e i cookie. Un sistema più complesso ma molto più robusto può essere uno script lato server come PHP. Un esempio è disponibile sempre sullo stesso sito.

Voci correlate

• Accessibilità
• Browser
• Pagina web
• W3C

Altri progetti

Collegamenti esterni

Specifiche e strumenti

• Specifiche ufficiali CSS 1
• Traduzione in italiano

• Specifiche ufficiali CSS 2 e CSS 2.1
• Traduzione in italiano della CSS 2

• Progetto CSS 3

• Validatore CSS ufficiale del W3C

Guide ed esempi

• Guide, articoli, tutorial sui CSS di HTML.it
• CSS Town - CSS portale & galleria.
• constile.org - Sito dedicato all’uso dei CSS
• Proprietà CSS2 - Lista completa delle proprietà CSS2 con descrizione delle funzionalità, valori e supporto dei browser (a cura del Laboratorio di accessibilità e usabilità).
• CSS Zen Garden - Esempi avanzati di siti disegnati con i fogli di stile.
• CSS Zen Sentiero - l’omologo italiano di CSS Zen Garden.
• Css W3c Schools - Tutorial, Esempi, Reference.
• HTML.net Impara i CSS

Resources

• Notebook & Laptop Reviews by LAPTOP Magazine LAPTOP Magazine provides in-depth reviews of laptops and notebooks, cell phones, digital cameras, portable audio and video, GPS, projectors, software,
• EvolutionBook - Articolo - Laptop a manovella! Articolo - Laptop a manovella! - aggiornamenti, approfondimenti.
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• LinuxHelp.IT - One Laptop per Child crea il notebook "più verde Utente mascherato segnala "XO Laptop, il più innovativo computer al mondo sviluppato dall’ associazione One Laptop per Child senza scopo di lucro,

Once Upon A… è una raccolta dei Cinderella, uscito nel 1997 per l’Etichetta Mercury Records.

L’album contiene inoltre due tracce inedite “War Stories“, scritta con la collaborazione del noto produttore Desmond Child, e “Move Over“, una cover di Janis Joplin. La versione giapponese presenta due tracce addizionali, ovvero “Night Songs” e “Push, Push“.

Lista Tracce

1. Shake Me (Keifer) 3:43
2. Nobody’s Fool (Keifer) 4:48
3. Somebody Save Me (Keifer) 3:14
4. Gypsy Road (Keifer) 3:54
5. Don’t Know What You Got (Till It’s Gone) (Keifer) 5:54
6. The Last Mile (Keifer) 3:49
7. Coming Home (Keifer) 4:56
8. Shelter Me (Keifer) 4:47
9. Heartbreak Station (Keifer) 4:30
10. The More Things Change (Keifer) 4:21
11. Love’s Got Me Doin’ Time (Brittingham, Keifer) 5:20
12. Hot and Bothered (Brittingham, Keifer) 3:57
13. Through the Rain (Keifer) 5:06
14. War Stories (Child, Keifer), 5:00
15. Move Over (Joplin) 3:45 (Janis Joplin Cover)

Formazione

• Tom Keifer - Voce, Chitarra
• Eric Brittingham - Basso
• Jeff LaBar - Chitarra
• Fred Coury - Batteria

Resources

• Mytech | Computer | Il primo laptop da 100$ - foto Negroponte ha presentato al Dipartimento di Stato Usa il primo laptop da 100 dollari (Olpc - One Laptop da 100 dollari, la Libia ne acquista 1.2 milioni
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• Laptop reviews, advice on how to buy laptops (buying guide) The LaptopAdvisor.com features laptop reviews, advice on how to buy laptops (buying guide) and a list of reputable laptop computers online retailers.
• PI: One Laptop Per Child, il tour guidato di W. Warner - Guida passo passo al magico mondo del laptop economico voluto da Nicholas Negroponte. Ecco cosa si cela dietro e dentro quei computer che
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• Abbiamo provato il Laptop for Child Presto in produzione, costerà Repubblica.it: il quotidiano online con tutte le notizie in tempo reale. News e ultime notizie.
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• LAPTOP , NOTEBOOK Calculatoare , Laptop. LAPTOP. Filtrare; Marci. Acer · Asus · DELL · Flybook · Fujitsu Siemens · HP Compaq · Lenovo · LG · MSI · Toshiba
• One laptop per child - Wikipedia One Laptop Per Child (la cui sigla è OLPC) è un'organizzazione non-profit creata per sovraintendere al progetto del computer da 100 dollari, $100 laptop.
• Laptops - Notebooks - Laptop Computers - Laptop Batteries Shop for Laptops, Notebooks, Laptop Computers, Acer Laptops, Apple Laptops, Sony Laptops, Toshiba Laptops, IBM Laptops, HP Laptops.
• eBay.co.uk - laptop, laptop computer, toshiba laptop, sony laptop Find laptop, laptop computer, toshiba laptop, sony laptop items at low prices. Sign up with eBay.co.uk and begin buying and selling laptop items online.
• LinuxHelp.IT - One Laptop per Child crea il notebook "più verde Utente mascherato segnala "XO Laptop, il più innovativo computer al mondo sviluppato dall’ associazione One Laptop per Child senza scopo di lucro,
• One Laptop per Child (OLPC), a low-cost, connected laptop for the One Laptop per Child (OLPC) is a new, non-profit association dedicated to research to develop a low-cost, connected laptop, a technology that could
• Laptop & Notebook Reviews - The Premier Source for Mobile Need the courage to replace the broken LCD panel of your old laptop? We show you how it's done. The why, what and how of it in this step-by-step how-to

Una pila a combustibile (detta anche cella a combustibile dal nome inglese fuel cell) è un dispositivo elettrochimico che permette di ottenere elettricità direttamente da certe sostanze, tipicamente da idrogeno ed ossigeno, senza che avvenga alcun processo di combustione termica.

L’efficienza delle pile a combustibile può essere molto alta; alcuni fenomeni però, come la catalisi e la resistenza interna, pongono limiti pratici alla loro efficienza.
thumb|right|333px|Cella a combustibile per uso spaziale

Principio di funzionamento

I limiti della combustione

thumb|right|200px|Principio di funzionamento
Il principio alla base delle pile a combustibile è quello della generazione diretta, a partire dalle sostanze reagenti (per esempio idrogeno ed ossigeno) di una forza elettromotrice per mezzo di una reazione elettrochimica, in modo analogo alle pile elettriche, anziché attraverso processi di conversione di energia, come si fa invece nei generatori elettrici azionati da macchine a combustione termica. Infatti, il calore generato dalla combustione non può essere completamente convertito in elettricità a causa dei limiti imposti dal teorema di Carnot, che consegue dal secondo principio della termodinamica: in base a esso, la massima efficienza <math>\eta_{max}</math> di una macchina termica che opera tra una temperatura <math>T_{a}</math> e una temperatura più bassa <math>T_{b}</math> (per esempio l’ambiente) è:

<math>\eta_{max}=1-\frac{T_b}{T_a}</math>

Anche nelle macchine termiche più efficienti, quali le turbine a gas combinate con turbine a vapore, a causa dei limiti dei materiali di costruzione, raramente l’efficienza può superare il 60%, e questo può avvenire impianti a ciclo combinato di elevata potenza. Nei motori a combustione delle più moderne automobili, l’efficienza è spesso al di sotto del 30%.

La conversione elettrochimica

La reazione elettrochimica si basa sull’idea di spezzare le molecole del combustibile o del comburente (di solito ossigeno atmosferico) in ioni positivi ed elettroni; questi ultimi, passando da un circuito esterno, forniscono una corrente elettrica proporzionale alla velocità della reazione chimica, e utilizzabile per qualsiasi scopo.

In pratica, la scelta dei combustibili è molto limitata, perché ionizzare molte molecole è difficile, e la reazione risulta avere una grande energia di attivazione, che a sua volta rallenta la reazione e rende l’uso pratico impossibile. L’idrogeno è un gas in grado di essere ionizzato facilmente, perché la sua molecola è costituita da due atomi legati da un legame relativamente debole (H-H); molto più debole, per esempio, di quello tra atomi di idrogeno e carbonio nella molecola del metano (<math>{\rm CH}_4</math>).
Il comburente piu tipicamente usato è l’ossigeno dell’aria: non solo reagisce con l’idrogeno dando un prodotto innocuo come l’acqua, ma è anche disponibile in abbondanza e gratuitamente dall’atmosfera. Tuttavia, il doppio legame (O=O) tra gli atomi nella molecola dell’ossigeno è più forte che nel caso della molecola di idrogeno, e l’ossigeno rappresenta spesso un ostacolo maggiore nella catalisi delle reazioni elettrochimiche; si parla in gergo tecnico di sovratensione catodica, visto che l’ossigeno viene consumato al catodo della cella, e che una parte della tensione generata dalla cella viene assorbita per promuovere la reazione dell’ossigeno.

L’efficienza in termini termodinamici

L’efficienza delle pile a combustibile indica il rapporto tra l’energia prodotta dalla pila a combustibile, e l’energia fornita alla pila stessa.
Questo rapporto è spesso calcolata come il lavoro <math>W</math> ottenuto diviso l’entalpia di reazione:

<math>\eta_{I} = \frac{W}{\Delta H_{r}^{0}}</math>

L’entalpia è scelta perché rappresenta il calore generato dalla reazione nel caso di combustione. Tale definizione, sebbene permette un confronto diretto con i motori termici, può generare dei problemi di interpretazione. Nel caso di una cella a combustibile ideale, infatti, il lavoro prodotto, coincide con la variazione dell’energia libera di Gibbs. Il rendimento di una cella a combustibile reversibile vale dunque:

<math>\eta_{I,rev} = \frac{\Delta G_{r}^{0}}{\Delta H_{r}^{0}}</math>

ma essendo:

<math>\Delta G=\Delta H-T\,\Delta S</math>

il rendimento ideale può essere scritto come:

<math>\eta_{I,rev} = 1- T\, \frac{\Delta S_{r}^{0}}{\Delta H_{r}^{0}}</math>

Nel caso in cui il il gas anodico è rappresentato da idrogeno, tale valore si attesta a circa 70%.
Possibili problemi di interpretazione del significato fisico di tale parametro nascono quando altri combustibili vengono considerati.
Esistono dei combustibili per i quali la variazione di entalpia risulta essere negativa e la variazione di entropia positiva, generando valori superiori ad 1, in apparente contraddizione con il secondo principio della termodinamica.
Nel caso del carbone utilizzato in modo diretto come combustibile (Direct Carbon Fuel Cell, da non confondere con le Direct Carbonate Fuel Cell), la variazione di entropia risulta essere quasi nulla, ottenendo un valore unitario del rendimento ideale.
Per risolvere l’apparente contraddizione con il primo principio della termodinamica, basta notare che il denominatore dell’espressione fornita non tiene conto di tutta l’energia fornita alla fuel cell. Se la variazione di entalpia è negativa, infatti, il processo risulta essere endotermico, cioe ha bisogno di calore dall’esterno per poter avvenire. In tal caso il denominatore dell’espressione fornita per il rendimento non rappresenta tutta l’energia fornita alla cella a combustibile, ma soltanto una parte. Ne consegue che una corretta definizione di rendimento dovrebbe integrare anche eventuali fonti di energia aggiuntive.

In ogni modo, questo approccio è però qualitativamente scorretto perché il massimo lavoro ottenibile è sempre dato dall’energia libera di Gibbs della reazione, che ha un valore che diminuisce con la temperatura; una definizione più corretta è pertanto:

<math>\eta_{II} = \frac{W}{- \Delta G_{r}^{*}}</math>

Dove lo stato <math>*</math> indica lo stato in cui i reagenti sono disponibili (idrogeno in pressione nei cilindri, ossigeno atmosferico alla pressione parziale di 20 chilo pascal).

La prima definizione usa l’entalpia, che rappresenta il calore prodotto dalla reazione a pressione costante; l’efficienza <math>\eta_{I}</math> rappresenta pertanto la frazione di calore trasformata in elettricità. La seconda definizione usa l’energia libera di Gibbs, la cui definizione implica l’uso dell’entropia S:

<math>G=H-T\,S</math>

Si parla quindi di <math>\eta_{I}</math> come l’efficienza secondo il primo principio (della termodinamica), e di <math>\eta_{II}</math> come l’efficienza secondo il secondo principio. Sebbene la prima sia usata più spesso nelle pubblicazioni scientifiche, la seconda ha un valore teorico meglio fondato.

Alcune pubblicazioni anche prestigiose, come il libro di Larminie e Dicks “Fuel Cell Systems Explained” (ISBN 0-471-49026-1), sostengono l’uso della prima versione perché “la seconda indicherebbe sempre un valore unitario”, e non sarebbe pertanto utile. Al contrario, Adrian Bejan, nel suo libro “Advanced Engineering Thermodynamics” (ISBN 0-471-14880-6) indica che proprio la costanza del valore della massima efficienza ottenibile fornisce un comodo punto di riferimento per confrontare i dati reali con la massima efficienza prevista dalla teoria.

Problemi connessi all’uso dell’idrogeno nelle pile a combustibile

I problemi connessi all’uso dell’idrogeno come combustibile sono essenzialmente la sua scarsa densità energetica su base volumetrica (mentre è notevole su base massica), che richiede, per il suo stoccaggio, cilindri in pressione, in alternativa uno stoccaggio criogenico a 20 kelvin, o uso di metodologie di confinamento tramite spugne ad idruri metallici; purtroppo nessuna di queste soluzioni risolve completamente il problema dello stoccaggio. Questa difficoltà ha stimolato vari filoni di ricerca alcuni dei quali rivolti a sostituire come combustibile l’idrogeno a favore di altri tipi di combustibili, quali il metanolo e l’acido formico; purtroppo, con questi combustibili, la densità di potenza prodotta dalla pila è più ridotta rispetto all’uso del solo idrogeno, relegando le applicazioni possibili al solo campo della elettronica (in particolare cellulari e laptop). Le peggiori caratteristiche della pila con combustibili alternativi all’idrogeno sono dovute essenzialmente all’aumento della sovratensione anodica per promuovere la reazione del combustibile.

Alternativamente, all’uso diretto del metanolo, è possibile un processo di trasformazione (reforming) in idrogeno, ma in tale processo si produce anche CO, un composto, che anche in piccole quantità (poche ppm), può portare al completo blocco di funzionamento delle celle. L’ingombrante equipaggiamento di purificazione, necessario per evitare la presenza di monossido di carbonio, aumenta la complessità del sistema con una parallela riduzione delle prestazioni.

Nel caso di uso del solo idrogeno, la sicurezza del sistema è spesso citata come un grave problema, ma nell’uso operativo, se si adottano particolari accorgimenti, l’idrogeno può essere più sicuro della benzina .

Tipi di pile a combustibile

Pile a membrana a scambio protonico

Le pile a combustibile più note sono le pile a membrana a scambio protonico, o “PEM”. In esse, l’idrogeno si separa in protoni ed elettroni sull’anodo; i protoni possono passare attraverso la membrana per raggiungere il catodo, dove reagiscono con l’ossigeno dell’aria, mentre gli elettroni sono costretti a passare attraverso un circuito esterno per raggiungere il catodo e ricombinarsi, fornendo potenza elettrica. Il catalizzatore presente sugli elettrodi è quasi sempre il platino, in una forma o in un’altra.

Le PEM sono di vari tipi, ma le più comuni usano il Nafion, prodotto dall’azienda chimica DuPont, come materiale per le proprie membrane. Il Nafion è fondamentalmente un polimero persulfonico, che è in grado di trattenere delle “pozze” d’acqua al suo interno, attraverso le quali i protoni possono passare sotto forma di ioni <math>{\rm H}_3{\rm O}^+</math>. L’uso dell’acqua impone che la pila rimanga sempre al di sotto dei 100°C, o li superi solo se opportunamente pressurizzata; ciò causa problemi per quanto riguarda il raffreddamento della pila, che richiede un circuito di raffreddamento opportuno se la potenza prodotta supera un certo livello. Il fatto che l’acqua possa evaporare e che venga prodotta continuamente dalla reazione porta a due problemi speculari: la disidratazione della membrana, che avviene quando buona parte dell’acqua della membrana evapora riducendo la sua conducibilità protonica (i protoni non possono più passarci attraverso); e il flooding, letteralmente inondazione, che avviene quando l’acqua si accumula negli elettrodi (catodico e/o anodico) impedendo ai reagenti (ossigeno e/o idrogeno) di raggiungere i siti catalitici. In entrambi i casi, il funzionamento della pila è impedito.

Il catalizzatore al platino è molto sensibile all’avvelenamento da monossido di carbonio, e il livello