Secondo le conoscenze classiche sulla frizione e sul movimento, un oggetto sferico non poteva rotolare senza un intervento esterno su una superficie con un’inclinazione di 90 gradi. Fino ad ora. Una sfera morbida che scende lentamente lungo una parete perfettamente verticale senza alcun tipo di impulso esterno ha segnato una svolta nel campo della fisica sperimentale. La sorprendente scoperta è stata fatta dai ricercatori dell’Università di Waterloo, in Canada, che sono riusciti a realizzare qualcosa che fino ad ora era considerato teoricamente impossibile. Questo fenomeno, registrato con telecamere ad alta velocità, contraddice le conoscenze classiche sull’attrito e il movimento, poiché si pensava che nessun oggetto potesse rotolare su una superficie con un’inclinazione di 90 gradi senza un intervento esterno. Tuttavia, dopo mesi di prove, simulazioni e regolazioni dei materiali, il team ha ottenuto il perfetto equilibrio tra l’elasticità della sfera e la superficie verticale che ha permesso il rotolamento. Il segreto dell’esperimento risiede nel fatto che sia la sfera che la superficie hanno una consistenza morbida. Se la sfera era troppo rigida, semplicemente cadeva. Se era troppo adesiva, rimaneva attaccata. La chiave è stata l’utilizzo di un materiale con una consistenza simile a una gomina su una superficie simile a un tappetino per mouse. Questa combinazione ha permesso alla sfera di scendere in modo controllato a una velocità di 1 millimetro ogni due secondi. Come ha spiegato il professor Sushanta Mitra, direttore del Waterloo Institute of Nanotechnology: “La parte anteriore della sfera agisce come una cerniera che si chiude, mentre quella posteriore si comporta come se si aprisse. Questa leggera asimmetria genera la coppia di forza necessaria per continuare a rotolare senza staccarsi o cadere”.
Un equilibrio fisico mai visto prima
Questo progresso, pubblicato sulla rivista scientifica Soft Matter, non solo sfida ciò che insegnano i manuali di fisica di base, ma apre nuove prospettive per lo sviluppo di robot morbidi in grado di muoversi su superfici verticali in ambienti di difficile accesso. Nelle parole di Mitra: “Questo apre un nuovo modo di pensare al movimento su superfici verticali. Attualmente, i robot e i veicoli sono limitati a terreni orizzontali o leggermente inclinati. Questa scoperta potrebbe cambiare completamente la situazione”.
Tra i possibili utilizzi di questo fenomeno spiccano l’esplorazione di grotte, l’ispezione di tubature o la progettazione di strumenti per missioni spaziali. La capacità di muoversi senza bisogno di adesivi o energia esterna rappresenta una rivoluzione per le future tecnologie di mobilità.
Lo studio pone anche una sfida a livello accademico, costringendo a rivedere i fondamenti con cui si spiegano i movimenti su superfici inclinate. Come sottolinea l’articolo scientifico, questo comportamento “modifica la nostra comprensione dell’interazione verticale tra materiali morbidi”, suscitando grande interesse nella comunità scientifica.
