Il mistero del “vaso liquido”, la miscela che torna ad avere sempre la stessa forma

Il misterioso fenomeno della miscela che assume la forma di un vaso greco anche quando agitata vigorosamente / Credit: UMass Amherst

Un misterioso fenomeno, scoperto per caso da uno studente dell’Università del Massachusetts ad Amherst, Anthony Raykh, ha recentemente portato alla scoperta di quello che è già stato battezzato come il “vaso liquido”, un bizzarro mix che torna ad avere la forma di un vaso greco indipendentemente da quanto venga agitato.

Neppure un’agitazione troppo vigorosa impedisce alla miscela riacquistare rapidamente le eleganti curve delle ceramiche elleniche. “Quando ho visto cosa succedeva, ho subito pensato: ‘Cos’è questa roba?’” ha ricordato Raykh, che quel giorno si trovava nei laboratori dell’Università, intento a preparare nuovi miscugli, alla ricerca di proprietà utili. “Ho cominciato a camminare avanti e indietro per i corridoi del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Polimeri, bussando alle porte dei miei professori e chiedendo loro se sapessero cosa stesse succedendo” ha aggiunto Raykh. Nessuno lo sapeva. Ma l’insolito comportamento di quella miscela ha attirato l’attenzione dei professori Thomas Russel e David Hoagland, che insieme a Raykh hanno voluto vederci chiaro.

Cosa c’è nel “vaso liquido”, la miscela che recupera la forma

Il “vaso liquido”, definito come una miscela di liquidi immiscibili che “recuperano la forma”, è formato da acqua, petrolio e particelle di nichel magnetizzato. Quando versati in uno stesso contenitore cilindrico, i due liquidi (l’acqua polare e il petrolio apolare) tendono a disporsi in due strati separati: se però si aggiungono le particelle di nichel magnetizzate… “è, con assoluta sorpresa, che la miscela assume questa bellissima e incontaminata forma di vaso greco – ha spiegato Raykh – . Non importa quante volte o con quanta forza la agitiamo, la forma di vaso torna sempre”.

Per determinare il fenomeno fisico che si nasconde dietro il recupero di questa forma insolita, Raykh e i suoi professori hanno condotto diversi esperimenti, confrontandosi anche con i colleghi delle Università di Tufts e Syracuse. Lo sforzo collaborativo ha determinato che il forte magnetismo svolge un ruolo chiave.

“Abbiamo scoperto che il forte legame e l’assemblaggio bidimensionale delle particelle magnetiche a un’interfaccia liquido-liquido non solo inibiscono l’emulsificazione, ma aumentano anche la tensione interfacciale – spiega il team in un articolo pubblicato su Nature Physics – . Di conseguenza, l'interfaccia stabilizzata dalle particelle in un recipiente cilindrico assume rapidamente e in modo riproducibile la forma di vaso greco dopo un’agitazione vigorosa”.

In altre parole, le particelle magnetizzate in modo sufficientemente forte aumentano la tensione esistente all’interfaccia tra due i due liquidi immiscibili, piegando il confine tra acqua e petrolio in una curva che ricorda le linee di un vaso greco. “Quando vedi qualcosa che non dovrebbe essere possibile, devi indagare” ha concluso Russel, entusiasta di aver scoperto un fenomeno mai osservato.