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All'ombra della lanterna un gruppo di ricercatori ha scoperto come
rafforzare alcuni materiali manipolandone solo la superficie
pubblicato su Nature lo studio targato INFM e
Università
www.infm.it
"A livello microscopico le superfici dei corpi solidi sono generalmente
ruvide: mostrano ondulazioni, pori, protuberanze e una geometria di
complessità variabile a seconda della loro natura e formazione. Benché tali irregolarità siano rilevabili solo sulla scala di pochi milionesimi di metro, esse condizionano tuttavia numerose
proprietà macroscopiche: l'attrito, l'usura o la lubrificazione di un
materiale...".
Ugo Valbusa, Ordinario di Struttura della Materia dell'Università di
Genova, è uno dei ricercatori INFM firmatario dell'articolo "Meccanica del contatto per superfici frattali", pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Nature. L'equipe del Prof. Valbusa (Renato Buzio, Corrado Boragno e Francesco Buatier de Mongeot) ha collaborato con Fabio Biscarini (Istituto di Spettroscopia Molecolare-CNR di Bologna) per svelare come la resistenza di un materiale possa essere opportunamente cambiata modificando solamente la sua superficie di contatto e preservando intatta la struttura interna.
"Abbiamo concentrato la nostra attenzione - prosegue Valbusa - sul contatto tra superfici aventi una
rugosità di tipo frattale, ossia con ondulazioni superficiali rilevabili su scale di diversa grandezza
(tipicamente da qualche milionesimo di metro a qualche miliardesimo).
Questa geometria e di grande importanza perché è tipica di numerose superfici: liquidi solidificati, manufatti industriali, superfici di frattura e materiali artificiali cresciuti in laboratorio".
L'interessante scoperta riguarda la durezza della superficie, che dipende non solo dalla microstruttura del materiale, ma anche dalla composizione della sua superficie: alterando i parametri frattali (come per esempio la disposizione delle ondulazioni) della superficie,
è possibile variarne significativamente la durezza. Un risultato importante che apre nuovi orizzonti nella tecnologia dei materiali e nuove prospettive nel campo della costruzione dei sistemi meccanici ed elettromeccanici miniaturizzati, i cosiddetti MEMS.
La ricerca è stata effettuata presso l'Unita di Ricerca dell'Istituto
Nazionale di Fisica della Materia in collaborazione con l'Istituto di
Spettroscopia Molecolare del CNR di Bologna. Il progetto e stato finanziato dal PRA (Progetto di Ricerca Avanzato) NANORUB dell' INFM e da un contratto dell' Agenzia Spaziale Italiana ASI. Il gruppo opera all'interno del network dell'European Science Foundation NATRIBO che collega i laboratori europei di eccellenza operanti nel settore della nanotribologia, la scienza che studia a livello nanometrico i fenomeni di contatto.
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