La sottile differenza tra la sabbia e il mare

Il Nostromo osservò quietamente il terzo Sole che sorgeva all’orizzonte, talmente piccolo e distante da poter essere fissato ad occhio nudo. La corona di nana bruna appena visibile nell’aria tesa dell’atmosfera. Gradualmente la sua ombra, proiettata sul cemento delle mura cittadine per l’effetto della possente fornace galattica nota come Alpha Centauri A, o Rigil Kentaurus, diventò più tenue, quindi sparì del tutto. “Come l’ultima traccia d’acqua su questo pianeta rinsecchito…” Sussurrò tra se e se. Di questi tempi difficili, mentre i messaggi dalla Terra diventavano sempre più rari, era più facile pensare al passato. Quando gli enormi depuratori trasportati durante la Migrazione funzionavano a pieno regime, prima che l’umanità smettesse di bere. Il vento delle grandi distese sabbiose soffiava senza sosta, minacciando di strappargli via l’ornato tricorno color del bronzo. Con un sospiro lungo all’incirca 4 secondi, lui premette la manopola sul casco, attivando il riconvertitore d’idrogeno a materia oscura. Mentre il suo corpo acquisiva idratazione dall’aria, secondo una prassi che da questa parte diventava comune all’età di un anno, fece un passo in avanti sul molo d’acciaio cromato, presso cui era attraccato il suo vascello di viaggiatore certificato, lo yacht 22-466, Elderleaf. La porta automatica sul ponte anteriore si aprì scivolando verso l’alto, mentre già il padrone di casa si sedeva ai comandi. Con gesto fluido, premette il tasto contrassegnato come “Pompa fluidizzante” in ideogrammi galattici, mentre con l’altra mano si allacciava la cintura di sicurezza. Appena in tempo: la nave ebbe come un sussultò, quindi con un boato roboante sprofondò per circa tre metri nella sabbia. Il contraccolpo fece quasi cadere a terra la bottiglia di rum sul tavolo in fondo al ponte di comando. Il Nostromo imprecò. “Computer, annotazione: acquistare un nuovo solenoide gravitazionale.” Ma a quel punto, il peggio era già passato. Come già migliaia di volte in passato, la sua nave aveva trasformato la sabbia del deserto in un liquido non newtoniano, iniziando, essenzialmente, ad immergersi fino alla linea di galleggiamento. L’Elderleaf stava fluttuando nella sabbia del deserto. Il senso di libertà spazzò istantaneamente via la sua cupezza residua. Abbassando la leva con il pomello a forma di teschio, dispiegò la vela maestra. L’àncora si smaterializzò automaticamente e il vascello salpò via, verso le più vicine caverne di quarziti luminescenti.
È possibile navigare su un solido? Si può annullare la distinzione tra gli stati della materia? Cosa c’è nella sabbia che la rende diversa, in linea di principio, da qualsiasi altro tipo di sostanza in grado di sostenere il peso di un essere umano (o nave)? In termini semplici e diretti, potremmo affermare che si tratti del suo essere composto da una matrice di particelle interdipendenti, coese unicamente per l’effetto della forza di gravità. Ma niente è assoluto in questo universo, neppure tale forza fisica da noi soltanto parzialmente compresa. Così che uno stato di caduta libera mantenuto nel tempo, come ben sanno gli astronauti di stanza sull’ISS, può cancellare il concetto stesso di “peso”. Oppure può farlo, in maniera molto più immediata, un fluido sparato con sufficiente pressione, tale da disgregare lo stato d’equilibrio latente delle cose. È un esperimento scientifico adatto all’aula di scuola, questo, ma anche un qualcosa che trova diretta applicazione in diversi campi industriali. Trae l’origine da uno strumento dal nome di letto fluidizzato, composto da una serie di elementi codificati per la prima volta nel 1922 da Fritz Winkler, chimico tedesco, che si era proposto di impiegarlo durante la gassificazione del carbone. Un campo, quello della preparazione dei carburanti, in cui trova ancora un vasto impiego, vista l’efficacia dimostrata a margine del processo di cracking, che consiste nella separazione delle macromolecole organiche in cherogeni ed idrocarburi, gli ingredienti primari della benzina. Per non parlare del suo impiego improtante in metallurgia, altro settore primario della moderna società industriale. Tutto inizia con un compressore ad aria…

Certe dimostrazioni non hanno età, come dimostrato da Andy del canale The Royal Institution, mentre mette in funzione uno strumento scientifico risalente agli anni ’50, riproducendo perfettamente un vecchio segmento divulgativo della Tv.

Il letto, o reattore fluidizzante, nella sua accezione più facilmente riproducibile in contesti casalinghi, consiste di un piatto poroso, o un tessuto, attraverso cui viene veicolata una certa quantità di fluido. Sopra questa membrana è presente una certa quantità di sabbia molto fine, contenuta in un secchio, recipiente o tubo. Generalmente si parla di questo specifico processo ogni qualvolta c’è l’introduzione di un gas, mentre nel caso in cui venga immessa dell’acqua, il processo viene chiamato liquefazione. Ed è anche quello un esperimento piuttosto popolare, utile a dimostrare il comportamento dei terremoti nel caso di presenza di falde acquifere, con conseguenze sprofondamento di qualsivoglia sovrastruttura umana o in questo caso, lattina appoggiata di Pepsi o Coca-Cola (disastro totale). Ciò detto, è indubbio che lo spettacolo offerto dall’alternativa più rumorosa del processo sia di un tipo decisamente più spettacolare. È in effetti semplicemente incredibile la trasformazione, anche visuale, a cui va incontro la sabbia sottoposta a tale forza proveniente dal basso: essa inizia letteralmente a ribollire, mentre piccole onde iniziano a percorrerla da un lato all’altro del recipiente. Ha iniziato a comportarsi in una maniera che potremmo anche definire, senza alcun timore d’esagerazione, perfettamente conforme a quella di un liquido “temporaneo”. Gli oggetti più densi iniziano quindi a sprofondare, mentre quelli la cui massa è inferiore alla portanza secondo il più celebre calcolo di Archimede, continueranno serenamente a galleggiare. È in effetti possibile immaginare una condanna a morte medievale, in cui il condannato viene fatto sdraiare sul letto sabbioso, quindi questo viene attivato per pochi secondi. E poi spento: sabbie mobili istantanee, morte immediata per soffocamento.
Ora per quanto concerne il già citato impiego metallurgico, tale questione è straordinariamente interessante e funzionale. Poiché la sabbia fluidizzata, una volta cancellato totalmente e localmente l’effetto della gravità, tenderà naturalmente ad occupare tutto lo spazio del recipiente in cui è contenuta. Il che significa che qualsiasi oggetto introdotto al suo interno riceverà una spinta eguale ed equivalente da ogni direzione, venendone quindi perfettamente ricoperto. Ciò può essere utile, nel caso di sabbie abrasive, per ripulire il pezzo dalle asperità o sostanze chimiche residue. Esistono anche macchine che riscaldano la sabbia fino alla temperatura di 400-500 gradi, per incrementarne il naturale effetto purificante. Ma forse l’impiego più significativo del reattore fluidizzante resta quello nel campo della fusione a cera persa con processo di investment, ovvero una variante di tale approccio produttivo, usato anche in oreficeria, in cui lo stampo del pezzo desiderato viene immerso in un medium (per l’appunto la sabbia) che vi aderisce per un processo chimico indotto, creandovi attorno un guscio refrattario che può essere composto di silicio, zirconio, vari silicati o ossido di alluminio. Fissando in maniera invariabile la forma dello stampo, che verrà quindi liquefatto attraverso l’introduzione del metallo fuso, destinato a crearne l’equivalenza materialmente indistinguibile e del tutto pronta all’uso. Il letto fluidizzante, in tale contesto, viene considerata l’alternativa migliore nel caso in cui le tolleranze siano estremamente ridotte, poiché garantisce un posizionamento pressoché perfetto del guscio refrattario attorno allo stampo.

Il letto fluidizzante è in genere un apparato presente soltanto nelle industrie di più alto livello, dall’elevato grado di complessità costruttiva. Questo non può impedire, del resto, di tentarne una riproduzione casalinga, dall’efficacia forse minore. Ma nondimeno rilevante.

Ora io non so, davvero, quanto siano affidabili le triadi di questo nostro sistema di classificazione noetico estremamente chiaro, ereditato fin dall’epoca dei primi scienziati. Né se abbia senso parlare di stato solido, liquido e gassoso, quando esistono sostanze che possono essere due o tutte e tre le cose, o contenere i principi operativi dell’una o dell’altra condizione allo stesso tempo. O l’altra suddivisione, egualmente fondamentale, tra vegetali, animali e minerali. Ma un anemone non trascorre parte della sua vita come fosse una pianta? E che dire, allora, del pesce-pietra? Forse l’approssimazione migliore era quella della filosofia cinese, che parlava di uomo, cielo e terra. Riconciliati nel solo ed unico principio, delle due forze Yin e Yang, che s’incontrano al centro di una sola ed unica Via.
Ed è alla fine la sabbia, che contiene il segreto di questa visione del cosmo e le sue implicazioni più nascoste e profonde. Come esemplificato dalla massima di matrice cristiana: “Polvere eri…” Il che non può certo impedirmi di trasformare me stesso in un liquido. E adottando la forma, volta per volta, delle latenti circostanze, gioiosamente fluire. Stranamente scorrere, verso l’alba di un impossibile domani.

Lascia un commento