Gli scienziati dell’Università di Lancaster, usando un refrigeratore a diluizione di loro creazione, hanno portato una minifigure (quella che noi profani chiamiamo ‘omino’) e una pila di mattoncini LEGO® ad una temperatura vicina ai -273,15° Celsius (o 0° Kelvin). Ciò che è successo ha dell’inaspettato.
L’esperimento è stato condotto presso l’Università del Lancaster, nel Regno Unito, dal team del Dr. Dmitry Zmeev, fisico specializzato in basse temperature.
Il video dell’esperimento (divertente)
Refrigeratore a diluizione?
Lo spiegherò nel modo più semplice possibile. È un refrigeratore che sfrutta le proprietà di due isotopi (ovvero due atomi di uno stesso elemento ma di massa diversa) dell’elio: elio-3 e elio-4. Se si miscelano insieme e si portano a bassa temperatura i due isotopi si separano creando una concentrazione (di elio-3) e una diluizione (di elio-4). Aspirando l’elio-3 si crea un processo endotermico, ovvero che comporta assorbimento di calore, abbassando notevolmente la temperatura.
Il refrigeratore a diluizione in uso presso l’Università di Lancaster è stato ulteriormente perfezionato fino a consentirgli di raggiungere una temperatura assai vicina allo zero assoluto. Nello specifico, 1.6 milligradi sopra lo zero assoluto.
L’esperimento e il risultato
Portando due strutture fatte in LEGO® -una minifigure “astronauta” di colore rosso e quattro mattoncini incastrati in colonna- ad una temperatura così bassa, tutto sarebbe potuto succedere. Allo zero assoluto, anche le normali leggi della Fisica cessano di essere prevedibili come lo sono di norma. [Come approfondimento suggeriamo: “What happens at absolute zero?” – New Scientist – N.d.R.]
Estratti sia la minifigure che il blocco di mattoncini dal refrigeratore e riportati a temperatura ambiente… non era successo nulla.
Delusione? Tutt’altro!
L’esperimento ha dimostrato che il materiale con cui sono costruiti i LEGO®, ovvero Acrylonitrile Butadiene Styrene (più comunemente conosciuto come ABS, un tipo di plastica) è un ottimo isolante termico e resiste a temperature che sarebbero proibitive persino per le molecole più allenate! 🙂
Questo apre la strada allo studio e alla realizzazione di isolanti termici in questo materiale, e persino per la realizzazione di componentistica, a basso costo, di futuri refrigeratori a diluizione.
L’esperimento è stato documentato nel paper: “LEGO® Block Structures as a Sub-Kelvin Thermal Insulator” , pubblicato il 23 Dicembre 2019 sulla rivista Scientific Report.
post scriptum. I ricercatori hanno dichiarato di non aver alcun conflitto di interessi e non aver ricevuto fondi da LEGO®.
