Più disordine per fare ordine

SCOPERTE – Nelle nostre vite sperimentiamo quotidianamente quanto l’aggiunta di disordine a una situazione già disordinata non faccia altro che peggiorare le cose. Sembra però che questo non sia sempre vero, almeno a livello molecolare. Un lavoro pubblicato sul Journal of Chemical Physics da un gruppo di ricercatori iraniani e sloveni mostra che, per quanto possa sembrare controintuitivo, sotto opportune condizioni, combinare disordine termodinamico – cioè entropia – e disordine strutturale porta a un sistema più ordinato. Le opportune condizioni, per ora, sono quelle che si ottengono mettendo insieme il disordine strutturale di superfici caricate in modo casuale e il disordine termico dei fluidi di Coulomb, un insieme di ioni e molecole cariche che interagiscono tra loro.

Nello studio sono state confrontate due diverse superfici cariche. Nella prima, ordinata, le cariche sono state distribuite in modo uniforme. Nella seconda, invece, le cariche positive e negative sono state distribuite casualmente, e poi bloccate nelle loro posizioni. Quando i ricercatori hanno messo le due superfici a contatto con un fluido di Coulomb, hanno visto che gli ioni del fluido venivano attratti più dalla superficie disordinata che da quella ordinata. Andando poi a calcolare l’entropia di entrambi i sistemi, hanno scoperto che il sistema con le cariche posizionate in modo casuale aveva un’entropia minore di quello in cui le cariche erano state distribuite uniformemente: l’aggiunta di disordine strutturale aveva contrastato il disturbo del fluido di Coulomb, rendendo il sistema più ordinato.

“Questo funziona solo per determinati casi e in determinate condizioni,” spiega Ali Naji, autore principale dell’articolo. Ma i ricercatori sperano di trovare fenomeni di questo tipo in situazioni applicabili alla vita di tutti i giorni: queste proprietà potrebbero infatti essere uno strumento per prevenire il degrado e l’invecchiamento dei materiali, per creare strutture più robuste e magari sistemi resilienti in grado di autoripararsi dopo essere stati perturbati o aver subito un danno. Secondo Rudolf Podgornik, co-autore del lavoro, “il caos non è necessariamente un male se impariamo come contrastarlo applicando correttamente un po’ di disordine”.

Una ricetta simile all’idea di antifragilità introdotta qualche anno fa da Nassim Nicholas Taleb, autore de Il Cigno Nero, in ambiti come la statistica, l’economia e le scienze sociali. Essere antifragili, secondo Taleb, significa trarre vantaggio dal disordine ed essere non solo resistenti, ma anzi rafforzati da shock inattesi o imprevedibili, persino da eventi di grande portata come i cigni neri.

@FrasGat

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