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Questo articolo è stato pubblicato il 01 luglio 2012 alle ore 16:48.

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Il Politecnico di Milano aggiorna il principio di Archimede. Uno studio condotto dal Laboratorio Soft Matter, diretto da Roberto Piazza, in collaborazione con Alberto Parola dell'Università dell'Insubria mostra che uno dei fondamenti della fisica vale solo a livello macroscopico. Quando si passa alle dimensioni nanometriche la spinta di Archimede sembra non funzionare più. Nell'esperimento particelle d'oro del diametro di pochi nanometri disperse in una sospensione acquosa di particelle di materiale plastico poco più denso dell'acqua, ma con diametro 6 volte superiore, invece di andare a fondo vengono a galla lentamente e nel giro di qualche giorno formano sulla superficie un sottile strato. È come se un pezzo di ferro galleggiasse sull'acqua. Si prevedono applicazioni interessanti in biologia e in geologia.

Le applicazioni
Anche se nulla cambia nella realtà macroscopica, il principio di Archimede "generalizzato" scoperto dal Politecnico di Milano avrà un impatto sicuro su test biologici e in geologia. Spiega finalmente alcune anomalie riscontrate nella cosiddetta centrifugazione differenziata, DGU, un metodo usato per separare nano materiali – grafene o nano tubi di carbonio o fluidi biologici- cui si ricorre per esempio per test clinici di fertilità o per lo studio del DNA.

La DGU è estremamente sensibile, permettendo di distinguere ad esempio molecole di DNA che differiscono in densità per meno dell'uno per mille. Ma nel processo di centrifugazione l'accumulo di particelle con densità differente si situa talora in una posizione "sbagliata", come se la densità dei campioni studiati fosse minore di quella prevista: grazie al principio di Archimede generalizzato, ora sappiamo perché. Questo permetterà di migliorarne l'accuratezza. Tali risultati possono far intravvedere lo sviluppo di nuovi metodi di separazione di miscele di particelle, basati non solo sulla densità, ma anche sulle dimensioni relative dei componenti.

Ma sarà possibile capire meglio il progressivo depositarsi di materiale solido disperso nelle acque marine o lacustri che dà origine, su tempi geologici, a quelle "rocce sedimentarie" di cui sono costituite ad esempio le Dolomiti. Nei processi geologici di sedimentazione sono di solito coinvolte particelle di varie dimensioni: lo studio svolto al Politecnico mostra che in questo caso, per calcolare la velocità con cui si formano gli strati sedimentari e la distribuzione dei vari tipi di particelle il principio di Archimede generalizzato evita errori non trascurabili.

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