I laser per la cura delle malattie

Quando si parla del rapporto tra luce e pelle, il pensiero vola subito al sole ed all'abbronzatura, ma anche alle lampade solari che si utilizzano nei centri estetici, per l'abbronzatura anche d'inverno.

In realtà non è sbagliato pensare alla luce solare, poiché è molto importante per la pelle e per il suo sviluppo, anche se – come del resto tutte le cose – non si deve abusarne onde evitare l'insorgere di danni più o meno permanenti. Infatti in tutti i soggetti che espongono la propria pelle al sole o alle lampade abbronzanti per troppo tempo, insorgono problemi cutanei. Dalla comparsa di semplici macchie, all'invecchiamento precoce del tessuto, alla presenza di cicatrici in seguito alle ustioni, fino ad arrivare ad angiomi e tumori benigni e maligni del tessuto cutaneo.

Tutti questi danni, provocati dall'eccessiva esposizione alla luce solare, possono essere curati grazie alla terapie che sfruttano un altro tipo di luce: il laser (light amplification by stimulated emission of radiaton).

Schema di una sorgente laser che emette un fascio di luce verde. 

I laser sono delle sorgenti luminose che emettono dei fasci di luce con quattro caratteristiche fondamentali, ovvero coerenza, monocromaticità, collimazione e brillanza. Ed è proprio grazie a queste proprietà che il laser può essere usato in molti campi che vanno dal trattamento di superfici delicatissime, al taglio di molti materiali, alle misure di particolari proprietà della materia, o di velocità e distanze, alla cura di malattie cutanee ed oftalmologiche, in ogni caso con una precisione ed accuratezza senza pari.

Nella cura delle malattie, per esempio, si sfruttano i fasci laser pulsati, meglio conosciuti come laser frazionati, impulsi laser emessi ad intervalli di tempo regolari ed in fase, per colpire in maniera controllata il tessuto. Si possono eliminare in questo modo, solo le parti danneggiate, lasciando intatte le zone circostanti non interessate dal problema, con una precisione più che “chirurgica”.

Dispositivo chirurgico con tecnologia laser

Gli interventi che sfruttano la tecnologia laser non lasciano segni o cicatrici, ed hanno una ottima percentuale di riuscita in ogni applicazione.

Ormai è una tecnica assai diffusa nella medicina occidentale ed applicata in medicina estetica, in oftalmologia, in dermatologia, ma anche in nefrologia per curare un numero di malattie sempre crescente, con una conseguente evoluzione delle tecnologie, grazie alla continua ricerca ed all'esperienza che si acquisisce col tempo e con l'utilizzo.

Tra i tanti usi chirurgici che, i laser di quarta generazione assicurano, possiamo ricordare l'eliminazione dei calcoli renali, la cura di lesioni retiniche e delle malattie della cornea, l'eliminazione di tumori e macchie dai tessuti cutanei, tutti interventi che vengo eseguiti, grazie a questa tecnica, in centri specialistici ambulatoriali e che non prevedono affatto la degenza in ospedale e particolari cure riabilitative, spesso limitate a semplici accorgimenti.

Nei campi della chirurgia estetica, delle cure antietà e dell'estetica in genere poi, la tecnologia laser è molto utilizzata per l'epilazione definitiva, per l'eliminazione di macchie, tatuaggi, piccoli nei, rughe e segni dell'invecchiamento in genere, con una semplicità ed una precisione, anche in questo caso, senza pari. Tanto che ormai sono numerosissimi gli operatori ed i centri estetici che dispongono di tali mezzi.

Molte altre ancora sono le applicazioni mediche di questa tecnologia, ma, e mi scuso per questo, per mancanza di spazio e risorse non possono essere pubblicate in questo articolo. Alla luce di ciò mi impegno a chiarire, ove possibile, i dubbi che i lettori avranno dopo aver letto questo scritto.

 Alì

I tre soli: realtà o fantascienza?

Nei primi giorni di Gennaio, in un paese del nord est della Cina, per la precisione Changchun, gli abitanti si sono ritrovati ad ammirare uno spettacolo assolutamente originale ed a dir poco curioso. Durante una mattinata invernale, alzando gli occhi al cielo, si saranno chiesti se fosse una cosa vera o un'illusione ottica, ma hanno potuto ammirare "tre soli" splendere in cielo.

In realtà si trattava di due sfere di luce, di dimensioni circa dieci volte inferiori a quelle del sole "normale", che si trovavano alla stessa distanza dalla stella principale ed erano circondate da un arcobaleno a mo' di cerchio di luce.

Ecco come si potrebbe presentare il fenomeno dei "tre soli"

Il fenomeno ha scatenato subito le reazioni più strane, infatti molte sono state le versioni che hanno provato a spiegare questo fenomeno, ma secondo gli esperti, la spiegazione più plausibile, risiede nella diffrazione dei raggi solari nell'alta atmosfera.

La presenza di particelle di acqua congelata, nelle nubi che si trovano tra gli 8.000 e i 12.000 metri dalla superficie (tecnicamente chiamate cirri, che assumono una forma caratteristica di filamenti chiari e sottili), ha fatto sì che i raggi solari fossero diffratti e che dessero origine a questo strano fenomeno, che a causa della sua natura è stato visibile solo in quel particolare punto del pianeta Terra.

Quindi non un'allucinazione, ne tantomeno fantascienza o effetti speciali, ma solo un normalissimo fenomeno naturale, seppur strano, ma che valorizza la bellezza della Natura e tutte le sue sfaccettature.

Alì

Il Grafene, la grande intuizione di Geim e Novoselov

Il 2010 si è appena concluso e mentre tutti si affannano a ricordare i fatti belli e meno belli accaduti in Italia e nel mondo, noi vogliamo portare l'attenzione dei lettori verso un fatto molto importante, diverso da quelli che vi hanno raccontato Tv e giornali, ma sicuramente interessante.

Modello computerizzato di uno strato di Grafene (Fonte: La Repubblica)

Quella che stiamo per raccontarvi è la storia dell'inizio di una rivoluzione, scientifica, ma pur sempre rivoluzione. Tutto ha inizio con la sintesi di un materiale talmente innovativo, ma allo stesso tempo talmente semplice e versatile, che già tutti ne parlano, come la rivoluzione scientifica del XXI secolo (da qualche secolo ormai ce l'hanno tutti perchè il XXI no? ndr). A rafforzare queste considerazioni ci hanno pensato, in Svezia, i membri dell'Accademia delle Scienze, assegnando a Andre Geim e Konstanin Novoselov il premio Nobel per la fisica 2010 per aver sintetizzato in laboratorio per la prima volta questo materiale.

Quello di cui stiamo parlando è il Grafene, un materiale costituito esclusivamente da un unico strato di atomi di Carbonio. E' stato ottenuto per la prima volta nel 2007, trattando la grafite con miscela Solfo - Nitrica, successivamente ossidata ed esfoliata, fino ad ottenere cerchi di grafene con dei gruppi alchilici ai bordi. L'ulteriore trattamento con Cloruro di Tionile, ha trasformato i gruppi alchilici prima in cloruri acilici e successivamente in ammidi. Il cerchio di Grafene così ottenuto è risultatosolubile in Tetraidrofurano, Tetraclorometano e Dicloroetano.

Lo strato, "monoatomico", è caratterizzato da Carboni ibridizzati sp2 (il suffisso -ene a noi chimici dovrebbe dire qualcosa, ndr), disposti in modo da  formare degli esagoni regolari, che danno perciò al materiale, caratteristiche davvero particolari, che vedremo tra breve. 

Infatti, prima vorrei dedicarmi un attimo agli amanti della pignoleria, riportando la definizione IUPAC del Grafene: "Uno strato singolo di atomi di carbonio ordinati secondo la struttura della grafite può essere considerato come l'elemento finale della serie naftalene, antracene, coronene, ecc. e la parola grafene va quindi utilizzata per indicare gli strati singoli di carbonio all'interno dei composti della grafite. Il termine "strato di grafene" viene comunemente utilizzato all'interno della terminologia del carbonio."

Altro modello computerizzato del Grafene (Fonte: Wikipedia)

Come promesso vediamo le caratteristiche principali di questo nuovo materiale. 

La prima e la più sbalorditiva, a mio modo di vedere, è il fatto che esista. Lo strato monoatomico da origine ad un materiale praticamente bi - dimensionale, cosa che potrebbe creare più di qualche perplessità, ma che invece è giustificata dal fatto che le oscillazioni continue del materiale e le imperfezioni, dovute alla presenza di celle pentagonali ed ettagonali all'interno della struttura, provocano delle curvature, danno origine alla terza dimensione.

Il fatto stesso che il materiale sia monoatomico e che l'esistenza e il numero delle imperfezioni possano essere controllati ne fornisce la seconda  caratteristica principale, ovvero, mi piace definirla così, la "duttilità geometrica". Mi spiego meglio. La presenza di celle pentagonali ed ettagonali, provoca delle curvature, che possono essere controllate per far sì che il grafene assuma diverse forme e che sia utilizzabile in diversi modi. Per essere ancora più chiari, si può dire che un "foglio" di Grafene può essere piegato, mediante l'inserimento controllato di celle non esagonali, per ottenere un Nanotubo, al quale può essere addirittura applicato un tappo sferico, costituito dallo stesso materiale - pensate ad un pallone da calcio in cuoio, i cui elementi di copertura sono esagonali e pentagonali -.

Ovviamente non finisce qui, infatti tra gli impieghi futuri di questo straordinario materiale, c'è quello informatico. Il grafene è ormai considerato l'erede naturale del Silicio, materiale di largo impiego nella costruzione di microchip e componenti elettronici, grazie alla sua straordinaria conducibilità, per questo motivo è già stato realizzato un transistor che ha la capacità di sostenere frequenze di 100 GHz, mentre i "vecchi" modelli potevano supportere fino a circa 40 GHz.

Tra gli altri impieghi del Grafene c'è quello nel campo della medicina, dove si spera di riuscire ad impiegarlo come materiale costituente di protesi piccolissime per risolvere problemi in zone del nostro organismo difficili da raggiungere, ma soprattutto assicurando la compatibilità assoluta con ogni paziente.

Per concludere, mi fa piacere ricordare che lo studio teorico sull'esistenza del Grafene non è recente, anzi erano sessant'anni che i migliori centri di ricerca scientifica erano sulle sue tracce. Solo l'impiego di risorse umane ed economiche in maniera continua ha portato alla scoperta sensazionale di Geim e Novoselov, membri dei laboratori della University of Manchester, aiutati dalle risorse dell'istituto di ricerca scientifica Max Planck Institute in Germania. 

Tutto ciò dovrebbe servire come esempio a tutti coloro si occupano di amministrare la Ricerca e l'Università in Italia, ma soprattutto a chi ha avuto il coraggio di dire che con la cultura non si mangia, al quale mi sento in dovere di dire che, magari con la cultura non si mangia, ma con le bolle finanziarie e i tagli inconsiderati si ammazza la gente!!!

Alì

Il nuoto sincronizzato dei Nuclei Atomici

 

Un gruppo di ricercatori italo-francesi ha osservato, durante un esperimento, un comportamento dei nuclei atomici mai visto prima, una specie di nuoto sincronizzato di particelle che compongono un nucleo esotico e poco stabile. Noi sappiamo che un nucleo è determinato da coppie neutrone-neutrone e protone-protone, invece questo nucleo di isotopo esotico che hanno osservato presenta coppie di tipo neutrone-

protone.

Si tratta di una nuova fase nucleare presente nello stato fondamentale o nei primi stati eccitati di nuclei pesanti instabili. Alcuni fisici, della sezione di Napoli e Padova, hanno fatto scontrare nuclei di atomi pesanti, quando sono eccitati, per creare dei nuclei atomi con ugual numero di protoni e neutroni; rivelando i raggi gamma emessi dai nuclei quando tornano allo stato di minima energia, è stata osservata la struttura fondamentale di un isotopo instabile dell'atomo di palladio, il ⁹²Pd, il cui nucleo contiene esattamente 46 protoni e 46 neutroni. Il moto del nucleo di questo isotopo sembra essere dominato da coppie neutrone-protone, contrariamente a tutti i nuclei atomici finora conosciuti. Le coppie neutrone-protone mostrano, appunto, un “nuoto sincronizzato” cioè una accoppiamento di spin paralleli diverso da quello che si osserva negli altri atomi. Questi comportamenti particolari, sono molto diversi da quelli che si verificano con l'Elio liquido (superfluidità) e con la materia sottoraffreddata a circa 271° C sotto zero (superconduttività).

Essendo causa di comportamenti collettivi tra coppie di nucleoni, queste correlazioni protone-neutrone possono influenzare il movimento di rotazione dei nuclei.

 

Secondo Giacomo De Angelis, responsabile nazionale dell'esperimento, l'obbiettivo dello studio è quello di soddisfare l'esigenza di conoscere le forze nucleari fino in fondo, al fine di provare in maniera definitiva i modelli teorici. Lo sforzo dei ricercatori va nella direzione della comprensione dei processi di nucleosintesi stellari, in cui i nuclei più leggeri vengono bombardati da altre particelle, diventano più pesanti, decadono e danno origine alla maggior parte degli elementi chimici.

Angelo D'Addario

Extrabyte.info, un sito "magico"

La conoscenza della matematica ha come fondamento principale quello dell'esercitazione. Non è assolutamente possibile comprendere la teoria senza l'ausilio degli esercizi.

Quello che vi presento oggi è un sito magico, ciò di cui avete bisogno se siete alla ricerca di una raccolta completa di esercizi di matematica.

Extrabyte.info è davvero un sito magico, la lista degli esercizi che contiene è completa - me ne sono servito anche io mentre ero impegnato nella preparazione dell'esame di analisi matematica I del mio corso di lurea - e comprende esercizi svolti dimatematica e analisi matematica per le scuole superiori e per il biennio dei corsi universitari ad indirizzo scientifico.

Avrete a disposizione migliaia di esercizi e pagine esplicative di analisi matematica I e II, algebra, algebra lineare e algebra tensoriale, calcolo delle probabilità, calcolo integrale e differenziale, biostatistica e molto altro ancora.

Tutti gli esercizi che troverete in queste pagine son riveduti e corretti mediante l'utilizzo di Mathematica, del quale anche noi abbiamo parlato e la cui affidabilità non è da mettere in discussione. Ovviamente i contenuti, come raccomandato nella pagina principale, vanno presi con il beneficio del dubbio, ma mi sento di dire che c'è da stare abbastanza tranquilli.

Mi sembra doveroso ringraziare l'autore del blog extrabyte.info, "ospitandolo" in queste pagine, poichè svolge un servizio molto importante e mette a disposizione materiale davvero prezioso.

Alì

Chimici venite a me, la nuova rubrica de ilkimiko

Da oggi una nuovissima rubrica farà parte di questo spazio, si chiama "chimici venite a me" ed è l'esempio di come un discorso scientifico può essere applicato alle cose di tutti i giorni. Grazie alla collaborazione dei miei colleghi (Gabriele Valenza, l'ideatore, Cataldo Valentini, Alessandro Ferrara e Doriana "Crookes" Vinci), abbiamo condotto una discussione, nata spontaneamente, su un fenomeno della vita di tutti i giorni, cercando di risolvere un dubbio, mediante il confronto delle idee.

Questo modo di fare rappresenta in pieno lo scopo principale di questo blog, ovvero la divulgazione e l'applicazione della scienza alla vita di tutti i giorni in maniera semplice ed esplicativa.

Ovviamente può anche capitare, come in questo caso, che il discorso assuma sfumature un po' più tecniche, ma le spiegazioni, ove richieste non saranno di certo negate.

Ringraziando i ragazzi che hanno partecipato alla discussione e sperando che presto questa rubrica venga arricchita da nuovi articoli, vi riporto la trascrizione integrale del dialogo.

Chimici venite a me... Oggi mi è capitato di aprire il freezer e come tutti sapete esce (non so come chiamarlo) quella strana brezza, una specie di vapore freddo... A cosa è dovuto?? (spiegazione termodinamica)

 

Angelo: Tecnicamente si chiama flash! E' un fenomeno dovuto alla sublimazione (quindi alla trasformazione diretta da solido a gassoso) di quella sostanza inodore, incolore, insapore, della quale è costituita la maggior parte del nostro ecosistema. ...La brezza è dovuta al flusso di materia tra due zone a temperatura diversa. Il flusso di materia è "spinto" dalla differenza di temperatura.

Gabriele: Ok ho pensato anche io alla termodinamica dei sistemi irreversibile per spiegare la cosa.. quello che non quadra non è tanto la sublimazione (ci sta pure) ma al fatto che se sublima il vapore deve avere almeno 100°, cioè il sistema ha assor...bito energia dall'ambiente pari al delta h di fusione e evaporazione più un'altra certa quantità.... visto che l'ambiente non ha una temperatura maggiore di 100 gradi(almeno spero) l'assorbimento di energia dall'ambiente potrà portare solo alla fusione del ghiaccio e non alla sublimazione..

Angelo: E' qui che ti sbagli. La differenza di temperatura è abbastanza grande da fornire l'energia necessaria per la sublimazione, ad un numero comunque elevato di particelle. In seguito il sitema tende a raggiungere lo stato del sistema nel quale... è disperso - l'aria della cucina - molto velocemente.

Nella realtà le barriere energetiche sono un concetto relativo. Mi spiego meglio: è vero che è necessaria una certa quantità di energia per far avvenire la trasformazione, ma è anche vero che esistono delle fluttuazioni, dell'energia, intorno ad una valore medio. Alla luce di ciò, alcune particelle, il numero è strettamente dipendente dall'ampiezza della fluttuazione, possono superare una certa barriera energetica come quella della sublimazione. Ovviemente tendono immediatamente a ritornare nello stato a più bassa energia, o meglio, nello stato più probabile.

Gabriele: Ok ho pensato anche a questo... cioè che piccole particelle secondo la distribuzione di Boltzmann riescono ad abbandonare il ghiaccio e passare in fase vapore. Questo significa che il vapore deve avere 100°; empiricamente se metto la mano a 10 cm dal blocco di ghiaccio la mano si raffredda. E' un dato di fatto, quindi non ha 100°, ma è un vapore freddo.

Il ghiaccio fa condensare temporaneamente le particelle di acqua dell'aria (umidità nell'intorno del sistema (creando la brezza), ma allo stesso tempo queste risentono della temperatura dell'ambiente e diffondono come aereosol (come si presenta l'umidità), ma con una temperatura inferiore.

L'esperimento per verificare ciò sarebbe di mettere il blocco di ghiaccio in un ambiente anidro e vedere se "esce" la brezza.

In pratica la brezza è dovuta forse alla temporanea condensazione dell'umidità dell'aria.

Angelo: Ma chi assorbe l'energia liberata dal processo di condensazione delle particelle di acqua disperse nell'aria?

Ricorda che siamo al punto triplo dell'acqua, dove i tre stati di aggregazione coesistono nello stesso spazio.

Gabriele: Un attimo il punto triplo dell'acqua è ben lontano... il vapore praticamente non è gas, ma l'umidità dell'aria che trovandosi su un intorno più freddo condensa (questo spiegherebbe il bianco in quanto la luce viene diffusa nella goccia) ma allo stesso tempo l'intorno superiore (l'aria) fa in modo di diffondere la condensa creatasi nell'ambiente come aereosol. (quando ti fai la doccia il vapore condensa sulle piastrelle perchè la piastrella ha una temperatura minore)

Angelo: E siamo d'accordo, ma la domanda era un'altra (nasce una nuova discussione). Chi assorbe l'energia liberata dalla condensazione delle particelle di acqua?

Immagina da dove parte tutto il processo e troverai la risposta. Comunque la spiegazio...ne alla tua domanda iniziale è corretta.

Gabriele: Viene assorbita dall'aria, un gas tende ad omogenizzare l'energia cinetica delle particelle, ovviamente a un valore medio, quindi alla fine l'aria dell'ambiente (tutta l'aria) avrà un delta piccolo di temperatura in meno. Il problema è: come si fa a dimostarre se la mia supposizione è corretta?

La supposizione è abbastanza corretta, la nebbia è una condensa (un aereosol) e non vapore acqueo, ha la temperatura dell'ambiente ma allo stesso tempo è come se si comportasse come un gas: diffonde nell'ambiente.

Rimanendo nel dubbio e aspettando che qualcuno faccia l'esperimento da me proposto, propongo un nuovo quesito.

Alessandro: Ti lascio riflettere su una cosa: se fosse come dici tu, cioè che ci vogliono 100°C per vaporizzare l'acqua, il pavimento lavato da tua madre non asciugherebbe mai!

Come diceva Angelo, alcune particelle hanno energia tale da allontanarsi, e siccome il sistema non è chiuso queste non sono costrette all'equilibrio con il liquido, ma aumentano solo l'entropia dell'ambiente e all'interno di questo disperdono la loro energia (quindi forse ricondensano altrove, ma tu non puoi saperlo)
successivamente al liquido arriva altra energia termica(Esempio: il sole della finestra aperta nella stanza dove tua madre ha lavato) e quesata viene utilizzata da altre particelle(come dicevi tu centra la distribuzione di Boltzmann) per allontanarsi e cosi via.
Stessa cosa per la sublimazione di acqua dal congelatore (o freezer che dir si voglia)
hai fatto un solo errore, collegare il concetto di calore (energia necessaria a fare....) con il concetto di temperatura, calore e temperatura non sono la stessa cosa, quindi non troverai la particella a 100°C mettendo la mano sul ghiaccio del freezer.

Gabriele: Come fa una particella a sublimare se l'ambiente è a 25°? ammettiamo che l'intorno del ghiaccio fonda, quante particelle supereranno la barriera e andranno in fase vapore nello stesso istante in cui l'intorno si è appena fuso? sicuramente poche e sicuramente la diffrazione della luce nella goccia sarebbe così esigua che nemmeno è percepibile ad occhio nudo (non vedremmo così tanto vapore). Il pavimento si asciuga per la distribuzione di boltzman, ma si tratta di evaporazione, cioè le particelle non sono in fase gas non hanno 100°, ma vengono allontanate sempre allo stato liquido come aereosol. Ok, io stesso, trovato esempio efficace!!! Fa freddo (3° sono sufficienti), c'è la nebbia. Quando espirate esce del fumo dalla vostra bocca. Questo è dovuto al fatto che l'aria che esce dai nostri polmoni molto più calda dell'ambiente esterno (che fa le veci del blocco di ghiaccio) condensa quasi immediatamente e vediamo il fumo finchè la condensa non si diffonde.                                                               Certamente l'aria dei nostri polmoni non è a 100° e manco allo stato liquido se è per questo e quindi Boltzman non vale più. E' solo condensa.

Doriana: Io sarei d'accordo con Valenza, la brezza che si forma è dovuta alla condensazione del vapor acqueo presente nell'aria (ambiente esterno) che circonda il nostro sistema. Se noi apriamo il freezer l'aria fredda che fuoriesce da quest'ultimo si troverà a una temperatura sicuramente inferiore rispetto quella dell'aria circostante (mettiamo 25°C) e di conseguenza tende, da quest'ultima, ad acquistare del calore fino al raggiungimento dell'equilibrio e quindi le particelle di vapore, raffreddandosi, condensano.

Angelo: Abbiamo capito, ma la questione è ancora irrisolta, in che stato sono le particelle a bassa temperatura che raffredano quelle dell'aria??

Risolvete questo quesito.

Gabriele: Liquido ovviamente, ma in stato di aerosol. L'umidità daltronde si trova in questo stato.

Cataldo: Per me  è semplicemente la condensazione del vapor acqueo in aria. L'energia persa da quelle particelle viene assorbita palesemente dal ghiaccio che tende a sciogliersi, per me è così. La cara e buona vecchia termodinamica basilare non dovrebbe tradire.

Alessandro:  Purtroppo, anche se il fenomeno è apparentemente semplice e comune, la termodinamica "basilare" non basta, il sistema (il freezer) è aperto, e la termodinamica basilare va bene solo per sistemi isolati o chiusi.

---:"per me è semplicemente la... condensazione del vapor acqueo in aria..."
quindi secondo te quella che vedo uscire dal freezer non è vaporizzazione del ghiaccio, ma la condensazione dell'aria esterna al freezer?
---:"l'energia persa da quelle particelle viene assorbita palesemente dal ghiaccio che tende a sciogliersi"
che l'energia termica debba andare dal corpo più caldo a quello più freddo siamo d'accordo, ma non credo che dobbiamo guardare solo l'umidità dell'aria(lo dico perchè hai fatto riferimento alla  condensazione delle particelle dell'aria).
Aprendo il freezer si stabilisce una corrente, dovuta alle diverse temperature tra il dentro e il fuori del freezer , quindi la massa di ghiaccio si ritrova ad essere immersa nel fluido caldo (aria esterna) e quell'energia termica è sufficiente a permettere il passaggio allo stato di vapore di alcune particelle di acqua.

Gabriele: Ciò che hai detto tu sul fatto che essendo un sistema aperto e quindi un sistema irreversibile, bisogna guardarlo in un'altra maniera. Però il diagramma di stato dell'acqua dice che a 1 atm e 298k si trova allostato liquido. quindi come fa a sublimare con l'ambiente? Ammesso che Boltzman per questo sistema non c'entra o comunque c'entra molto poco.

Alessandro: In effetti, mi sono andato a vedere anche io il digramma dell'acqua e una spiegazione non l'ho trovata, ma sono solo delle idee.

Per esempio mi è venuto in mente, che quella che vediamo uscire dal freezer , non sia acqua, ma l'anidride carbonica, disciolta nell'acqua al momento del congelamento, per quest'ultima sarebbe possibile sublimare a temperatura ambiente.
Però a questo punto vado nel campo delle ipotesi, e non mi azzardo a dire di più.
Cmq come facciamo a sapere la verità? La dobbiamo trovare noi, o qualcuno si va ad informare da chi di dovere?

Gabriele: Questa ad esempio era una possibilità che non avevo nemmeno lontanamente considerato. Se qualcuno facesse il mio esperimento in ambiente anidro risolveremmo il dubbio. In ogni caso secondo me visto che l'anidride carbonica può sublimare al contrario dell'acqua e vista la sua concentrazione a dir poco trascurabile nell'acqua non credo in ogni caso che possa produrre tutto quel fumo. Oddio anche l'umidità dell'aria non è poi così abbondante.

Cataldo: Fidati quella nebbiolina è dovuta al raffreddamento dell aria umida dovuta al ghiaccio. Per avere la sublimazione bisogna andare a temperature inferiori agli 0°C e a pressioni dell ordine di decimi di bar. In un frigorifero quelle temperature sono raggiungibili ma certamente nessuno ha dei freezer che lavorano a pressioni bassisime.

Gabriele: Ho controllato il diagramma di stato dell'anidride carbonica... impossibile che ci sia CO2 allo stato solido, quindi niente sublimazione...

Ragazzi ci sono... Ogni corpo ha una sua anima.. quindi anche l'acqua.. e se fosse l'anima dell'acqua che fa spazio per l'anima del ghiaccio? nessuno ci ha pensato? 

Angelo: Come si dice: Chi cerca trova! Ho beccato un trafiletto, piccolo piccolo, in un articolo molto bello sul cico dell'acqua, che vi consiglio di leggere, dove è spiegata, in breve la sublimazione. Nell'articolo, cito testualmente, c'è un pezzetto in cui si dice che:" In realtà, il modo migliore per osservare la sublimazione è quello di non usare acqua, ma anidride carbonica, come mostra questa immagine. Il ghiaccio secco è anidride carbonica congelata, solida, che sublima alla temperatura di -78,5 gradi centigradi. La nebbia che si vede nell’immagine è un miscuglio di gas anidride carbonica freddo e aria fredda ed umida, creato dalla sublimazione del ghiaccio secco."

Leggete tutto l'articolo da questo link: Ciclo dell'acqua

 

Alì

Un calcolo matematico grande quanto Manhattan

Per quattro anni consecutivi un gruppo di diciotto matematici, chiusi nei loro laboratori sparsi in diverse parti del mondo, ha lavorato attorno ad uno dei calcoli più complessi e astratti mai realizzati chiamato “E8“. Nella matematica il progetto E8 è il nome di un gruppo Lie semplice e eccezionale, strutture matematiche definite ne XIX secolo da Sophus Lie per studiare le simmetrie. Un'algebra di Lie è uno spazio vettoriale, dotato di una operazione denominata parentesi di Lie. Un semplice esempio è l'insieme di tutte le matrici 2 a 2. Questo è uno spazio vettoriale a 4 dimensioni. L'operazione è parentesi di Lie [X, Y] = XY-YX. I Gruppi di Lie spiegano il modo con il quale oggetti simmetrici possono ruotare mostrandosi all'osservatore sempre allo stesso modo, come una sfera un cilindro o un cono. Mentre questi sono però oggetti tridimensionali, E8 descrive le simmetrie di un ente matematico a 57 dimensioni, ed è esso stesso un oggetto matematico a 248 dimensioni.

Per dare un'idea della complessità dei calcoli, i matematici hanno fatto un paragone con il Progetto Genoma Umano: l'informazione genetica contenuta in una cellula ha dimensioni inferiori a un gigabyte, mentre il risultato del calcolo di E8, arriva ai 60 gigabyte. Se venisse trascritto su carta, hanno sottolineato i ricercatori, i fogli coprirebbero agevolmente tutta la superficie di Manhattan. L'aver spiegato la struttura della simmetria di E8 sembra però che non abbia alcun utilizzo pratico ma può essere utile nello studio della "teoria delle stringhe" (la teoria della fisica secondo cui la materia, l'energia e in alcuni casi lo spazio e il tempo siano in realtà la manifestazione di entità fisiche sottostanti, chiamate appunto stringhe).

Angelo D'Addario