Come far andare l’acqua in salita: fantastico spettacolo delle gocce nel labirinto (VIDEO)

[9 settembre 2013]

Gli studenti di fisica dell’università britannica di Bath hanno realizzato un eccezionale filmato che mostra delle gocce d’acqua che si fanno strada in un labirinto costruito da blocchi di alluminio progettato per dimostrare come le gocce d’acqua possono essere fatte muovere e muoversi autonomamente  in direzioni diverse quando entrano in contatto con una superficie metallica riscaldata.

I due giovanissimi ricercatori Carmen Cheng e  Matthew Guy – come spiegato dall’Università in un comunicato inviato stamani a greenreport.it –  hanno utilizzato quello che viene chiamato “ effetto Leidenfrost”  per  realizzare il loro “Leidenfrost Maze” che utilizzano durante workshops e dimostrazioni con i bambini delle scuole locali. Sul sito dell’università di Bath  la Cheng spiega che «Il kit è stato portato in numerose scuole e per attività di sensibilizzazione nella zona di Bath ed è indicato per gli studenti di tutte le età , dagli studenti che stanno prendendo in considerazione gli studi universitari, ai bambini che non hanno ancora iniziato la scuola. Il pezzo non manca mai di sorprendere e stupire il pubblico. E’ stato gratificante vedere i loro volti che si illuminano affascinati e dopo essere bombardati di domande. Anche i genitori e gli insegnanti ci hanno ringraziato per aver mostrato loro un pezzo meraviglioso ed unico».

Ma cosa è l’effetto Leidenfrost? Quando le goccioline di acqua su una superficie riscaldata raggiungono una certa temperatura, la superficie della  gocciolina inizia a bollire così rapidamente che galleggia o lievita sul vapore, è  quello che si può vedere se spruzzate l’acqua su una padella calda oltre il punto “Leidenfrost”, le gocce della padella “scivolano” e ci mettono più tempo per evaporare.

Nell’ottobre 2012 un team di ricercatori dell’università di Bath, guidato da Alex Grounds e Richard Still  aveva studiato come le goccioline si spostano su superfici con strutture diverse, riscaldate  a temperature variabili. La ricerca pubblicata sui prestigiosi Scientific Reports di Nature, ha rivelato come si poteva cambiare la direzione delle goccioline modificando la temperatura della superficie e che le goccioline possono anche essere fatti risalire su un ripido pendio.

Grounds spiegava: «L’effetto Leidenfrost è noto da secoli, ma ancora non si capisce davvero completamente la fisica che sta dietro tutte le sue notevoli conseguenze. Pensiamo che la direzione di cambiamento goccioline avvenga a secondo di quanto velocemente evaporano i gas dalla superficie della goccia e quanto la goccia levita, combinato con l’effetto della struttura della superficie, permettono di spingerle a lungo e anche di farle andare in salita. Abbiamo scoperto che più affilata è la dentellatura della superficie, più ripide le goccioline la possono risalire, il che a nostro avviso è dovuto al più efficiente trasferimento di calore della superficie dentellata».

Kei Takashina,  del dipartimento di fisica dell’università di Bath, che ha supervisionato il progetto insieme ad  Alessandro Narduzzo , ha sottolneato: «Abbiamo deciso di utilizzare l’effetto Leidenfrost per le attività di sensibilizzazione con i bambini delle scuole locali e l’opinione pubblica , perché abbiamo ritenuto che il comportamento delle gocce d’acqua aveva delle  qualità estetiche uniche che possono  aiutare a coinvolgere un pubblico nuovo . I giovani sono stati catturati dal labirinto ed ora gli studenti sperano che molte più persone possono godersi il film ed essere ispirati dalla scienza . In futuro, questa conoscenza potrebbe essere usata per sviluppare metodi più sofisticati per il controllo di piccole goccioline e la trasmissione del calore, ad esempio, la progettazione di sistemi di raffreddamento senza parti in movimento».

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