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Un gruppo di ricercatori del Politecnico di Losanna ha osservato un curioso fenomeno microscopico che si verifica sulle superfici placcate di metallo.
Se guardate attentamente la superficie di un oggetto placcato di metallo, un orologio o un gioiello, noterete che non è perfettamente liscia, soprattutto se l'oggetto non è di grande qualità. Osservate con l'aiuto di un microscopio, le imperfezioni hanno l'aspetto di minuti crateri, simili ai residui di una bolla scoppiata.
Da tempo, gli esperti che cercano di migliorare il procedimento della placcatura, hanno formulato ipotesi sull'origine delle irregolarità di metallo. Sospettano che si tratti di microscopiche bolle di gas generate durante la placcatura, che aderiscono all'oggetto da placcare e scoppiano lasciando il segno.
Fino ad oggi è mancata la possibilità di verificare la validità dell'ipotesi e ricostruire la dinamica del fenomeno, perché non c'era modo di osservare in tempo reale la formazione delle bollicine.
Radiografia di un fenomeno
Ora un gruppo di ricercatori guidati da Giorgio Margaritondo, preside della Facoltà di Scienze del Politecnico di Losanna, ha messo a punto una tecnica chiamata radiografia a contrasto di fase, che fornisce immagini estremamente precise di oggetti microscopici, scattate con la frequenza di un frame ogni millisecondo: praticamente un film a raggi x del fenomeno in corso.
Impiegando la radiografia a contrasto di fase, Margaritondo e i suoi colleghi hanno osservato la formazione di bollicine di idrogeno sulla superficie di un oggetto di rame sottoposto a placcatura di zinco.
Una bolla di gas che lascia il segno
Il processo, descritto sulle pagine della rivista Nature, inizia con lo sviluppo di una bolla microscopica, che aderisce sulla superficie del rame. Piccole quantità di zinco si depositano nel punto di contatto tra la bolla e il rame. Da qui lo zinco copre progressivamente tutta la superficie della bolla, quindi forma delle ramificazioni che dalla bolla si protendono verso l'esterno.
A questo punto la bolla di gas esplode lasciando i resti della sua copertura sulla superficie dell'oggetto placcato. "La possibilità di osservare in tempo reale la formazione delle irregolarità", spiega Margaritondo, "permetterà di modificare il processo di placcatura, verificando di volta in volta l'effetto dei cambiamenti e infine ridurre le impurità del prodotto."
La radiologia a contrasto di fase ha promettenti applicazioni anche nello studio dei difetti microscopici del cemento e di altri materiali da costruzione e in campo medico, per la diagnosi di tumori allo stadio iniziale.
Maria Cristina Valsecchi