Usando cilindri di plastica che cambiano colore come “controfigura” di una massa di materiale granulare, i fisici della Duke University di Durham hanno creato un metodo verificabile al computer per prevedere, particella per particella, come spinte, urti e impulsi alle estremità si trasmettono lungo grandi ammassi di materiali.

Le masse di imprevedibili particelle granulari - dai cumuli di ghiaccio che provocano le valanghe al carbone nei depositi - possono cambiare comportamento all'improvviso, talvolta con risultati catastrofici. Questi cambiamenti si verificano perché i materiali granulari possono mutare “fase” passando dalle caratteristiche di un solido a quelle di un liquido a seconda delle circostanze.

La nuova tecnica, descritta sul numero del 23 giugno della rivista “Nature”, rappresenta “una grande passo in avanti verso l'obiettivo a lungo termine - spiega il fisico Robert Behringer - che è quello di ottenere un modello preciso che descriva le interazioni del materiali granulari, dalla scala di grani più piccola in sù”. Behringer e il collega Trushant Majmudar hanno usato un accorgimento matematico per studiare come le forze si propagano in una versione di laboratorio di una massa granulare, un rettangolo bidimensionale contenente circa 2500 “grani”, in questo caso speciali cilindri “fotoelastici”.

I cilindri sono chiamati così perché diventano birifrangenti se sottoposti a pressione. Questo significa che nel punto in cui vengono applicate forze alla loro superficie, la plastica cambia colore se osservata attraverso un filtro che polarizza la luce.

Data articolo: settembre 2007

Istituzione scientifica citata nell'articolo:

Duke University

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