Suonare un violino, ballare il tango, guidare un’automobile, e virtualmente ogni azione che compiamo quotidianamente mette in gioco quelle che vengono chiamate dai fisici forze d’attrito. Pochi giorni fa su Nature Materials è stato pubblicato, a opera di un team internazionale che vede partecipare anche la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, Il Centro Internazionale di Fisica Teorica Abdus Salam e CNR-INFM Democritos, uno studio che ha analizzato le forze d’attrito che avvengono alle nanoscale e cioè a una dimensione inferiore ai 100 nanometri – un nanometro è pari a un miliardesimo di metro.
Ascolta l’intervista integrale a Erio Tosatti
La ricerca è divisa fra una parte sperimentale e una di simulazione, quest’ultima condotta proprio a Trieste da Erio Tosatti e Xiaohua Zhang. Gli scienziati hanno simulato una punta di diamante che sfregava un nano tubo di carbonio – che è un foglio di grafite di piccolissime dimensioni ripiegato come un sigaro. L’attrito ottenuto non è lo stesso se lo sfregamento avviene in maniera perpendicolare al tubo oppure parallela. Nel primo caso è molto più alta.
Studiare l’attrito su una scala così piccola è importante perché di fatto è principalmente determinato dai contatti “molto intimi”, come li definisce Tosatti, tra le superfici che scorrono l’una contro l’altra e solo arrivando a livello “nano” si può arrivare a una comprensione completa di questi fenomeni. Gli strumenti di visualizzazione attuali, a scansione, permettono infatti di vedere come è fatta davvero una superficie e quindi osservare le interazioni che avvengono fra una superficie e un’altra.
“In che maniera si può controllare l’attrito? Questa domanda è importante sia dal punto di vista di principio che da quello pratico,” spiega Tosatti. “Ridurre l’attrito è fondamentale per eliminare l’usura e per il risparmio energetico, rafforzarlo invece, in certe altre situazioni, come quando freniamo con la macchina o dobbiamo restare in piedi, è altrettanto importante.”