Perché suona il violino? Tutto merito del nanoattrito

TRIESTE - In che modo riusciamo a stare in piedi? Come è possibile che un archetto facendo attrito su di una corda riesca a far suonare un violino? La fisica dell'attrito potrebbe sembrare "un argomento abbastanza noioso, basato su osservazioni empiriche, iniziate da Leonardo e seguite da altri personaggi illustri", ma capire come funziona l'attrito e, soprattutto, provare a controllarlo, può fare la differenza in molti campi. A spiegarlo è il prof. Erio Tosatti, docente di fisica teorica della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (Sissa) di Trieste, fra i maggiori studiosi del fenomeno al mondo alle scale nanoscopiche, cioè a livello molecolare, che insieme con un team di fisici sperimentali di Basilea sta portando avanti un progetto che punta a capire cosa accade a livello nanometrico quando due oggetti, due superfici, si muovono meccanicamente gli uni rispetto agli altri. Avviato a maggio 2019, grazie al sostegno del Consiglio europeo della Ricerca (Erc), lo studio dal titolo 'Modelling the fisics of friction' avrà durata quinquennale e dispone di un budget di 2,5 milioni di euro.

Da poco più di 30 anni, ricorda Tosatti, si è iniziato a studiare attraverso l'ausilio del microscopio cosa accade quando due superfici "si toccano in certe porzioni piccolissime della materia", ma oggi "questo non è ancora chiaro". Ridurre l'attrito per esempio, spiega Tosatti, 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.

Il progetto finanziato attraverso il prestigioso Grant dell'Erc guidato da Tosatti si divide in tre sotto-progetti. Nel primo, fa sapere, "stiamo studiando cosa accade mentre si misura un nanoattrito e la dissipazione e si fa passare una corrente elettrica o una corrente termica nel sistema", ovvero la termoforesi. Il secondo sotto-progetto, aggiunge, "punta a studiare come due superfici, in questo caso due fogli di grafene attaccati l'uno all'altro, possano slittare l'uno sull'altro senza che vi sia attrito. Capire come fare potrebbe suggerire a chi produce materiali o supporti l'idea di creare superfici che copino questo effetto e questo avrebbe una ricaduta importante in diversi settori". Il terzo sotto-progetto, conclude, potrebbe consentire di compiere un passo in più nella realizzazione dei computer quantistici risolvendo il problema della dissipazione.