Home Ambasciatori della Festa di Scienza e Filosofia Fisica tra innovazione e cucina

Fisica tra innovazione e cucina

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Nessuna scienza quanto la fisica ci spiega come funziona il mondo, questo lo si può constatare nella vita quotidiana per diversi aspetti.
Si può infatti paragonare la fisica ad un caleidoscopio per le sue svariate ‘’sfaccettature’’.
Solo tale scienza può mettere in comune due argomenti tanto diversi come la superconduttività con le sue applicazioni pratiche come nei treni a levitazione o nella risonanza magnetica e la cucina molecolare, dandone una spiegazione precisa e razionale. Per quanto riguarda i Superconduttori possiamo partire da questa citazione presa “Magico Caleidoscopio della Fisica” di Attilio Rigamonti e Andrei Varlamov: ‘’Il fenomeno della superconduttività consiste nel fatto che a una certa temperatura, in genere piuttosto bassa, metalli e leghe transiscono a un particolare “stato” che comporta la totale scomparsa della resistenza elettrica, si ché la corrente circola senza perdite.’’ Il fenomeno della superconduttività è stato osservato per la prima volta nel 1911 dal fisico olandese Heike Kamerlingh Onnes ( Nobel nel 1913) dell’università de Leida, in un campione di mercurio. Onnes notò che il campione, raffreddato alla temperatura dell’elio liquido, 4 gradi Kelvin, (-452F, -269C), presentava una resistenza elettrica nulla, una proprietà interna della materia che esprime la difficoltà o meno di trasmissione della corrente elettrica in un certo materiale. Seguendo sempre il libro del prof. Varlamov possiamo affermare che tale fenomeno presenta infatti tre fondamentali caratteristiche: i superconduttori hanno resistività nulla; il loro comportamento magnetico è particolare, in quanto sfruttano un fenomeno chiamato effetto Meißner-Ochsenfeld che avviene ‘’se si applica un campo magnetico, a temperatura ambiente, ad un blocco di metallo potenzialmente superconduttore e quindi lo si raffredda, quando la temperatura scende al di sotto di quella critica si osserva la completa espulsione del campo magnetico dal volume del superconduttore’’; e presentano il “tunnel” di elettroni tra film di semiconduttori definito “effetto Josephson”. Per questi motivi i superconduttori vengono impiegati in diversi ambiti con diverse funzioni come ad esempio:
-nella Risonanza Magnetica Nucleare per diagnostica medica dove servono campi magnetici molto intensi, che possono essere generati da bobine con filo in materiale superconduttore, che permettono campi più intensi e minori ingombri;
-nei Magneti per LHC al CERN;
-per la realizzazione di rotaie magnetiche: in Giappone si trova il Treno a levitazione che usa proprio elettromagneti a superconduttore.
Passiamo all’altro argomento che ci ha colpito in questa “caleidoscopica” prospettiva, ovvero “la cucina molecolare”. Vi siete mai chiesti come un piatto di spaghetti o una pizza possa avere un collegamento con la scienza precisamente con la fisica? La cucina molecolare è una scienza che, partendo dall’osservazione del comportamento molecolare dei cibi durante la preparazione, permette di trasformare la struttura molecolare degli alimenti senza fare uso di sostanze chimiche additive. Questo tipo di cucina offre la possibilità di scoprire nuovi sapori e nuovi piatti che risultano di particolare interesse e dal punto di vista dietetico e degli abbinamenti. L’inventore della gastronomia molecolare è Pierre Gilles De Gennes, premio nobel per la fisica nel 1991. La cucina molecolare stupisce soprattutto con le consistenze inusuali, ottenute sfruttando la comprensione profonda dei fenomeni di interazione tra le particelle di carboidrati, proteine e grassi contenute nei cibi. Concludiamo perciò con una citazione attinta da “‘Cucina a 360°’: “il vero scopo della cucina molecolare è quello di fornire le nozioni di fisica e di chimica necessarie per comprendere i fenomeni che stanno alla base delle preparazioni culinarie.’’