Quando il suono vince la gravità

Nuovi esperimenti condotti grazie a una tecnica basata sulle onde sonore consentono di far fluttuare gli oggetti in aria.

Goccioline di liquido colorate vengono fatte levitare nel rivoluzionario esperimento con le onde sonore Chicchi di caffè che si librano nell'aria, goccioline d'acqua sospese, stuzzicadenti volanti: allucinazioni? No: in un laboratorio svizzero. tutto questo è realtà. Per la prima volta, gli scienziati sono riusciti a spostare e manipolare oggetti a distanza, utilizzando le onde sonore.

Questo straordinario risultato significa che da oggi sarà possibile utilizzare la "levitazione acustica" per condurre esperimenti particolarmente delicati, e perfino, in teoria, per sollevare a mezz’aria esseri umani. La levitazione acustica era stata già inventata dalla NASA negli anni Ottanta del secolo scorso, ma finora era stata utilizzata scientificamente soltanto per trattenere un oggetto oppure ruotarlo in maniera statica. Oggi, ricercatori dell'Istituto Tecnologico Federale Svizzero di Zurigo hanno trovato il modo di spostare gli oggetti e manipolarne più di uno per volta. Il sistema è fondato su piattaforme vibranti, piccoli riquadri grandi quanto un'unghia grazie ai quali le onde sonore vengono emesse e poi riflesse da una superficie sovrastante. A particolari frequenze, le riflessioni si combinano con le onde in movimento verso l'alto, creando un sistema detto "onda stazionaria", lungo il quale si trovano punti detti "nodi" che rimangono fissi anche in fase di oscillazione dell'onda.

Un oggetto collocato in uno di questi punti nodali può fluttuare nell'aria, perché la forza applicata dalle onde sonore compensa l'attrazione gravitazionale diretta verso il basso. Allineando una serie di levitatori e modulando la potenza delle onde sonore emesse da ciascuno di essi, i ricercatori sono in grado di trasportare gli oggetti da una piattaforma all'altra. Per dimostrarlo, hanno fatto sciogliere un grano '"fluttuante" di caffè solubile, spostandolo all'interno di una gocciolina d'acqua, e sono riusciti persino a far levitare uno stuzzicadenti. 'Abbiamo avuto l'intuizione di usare tanti levitatori, posizionati a breve distanza, per poi tentare di far 'passare la palla' da uno all'altro", dice Daniele Foresti, che ha diretto lo studio. Per generare sufficiente forza ascensionale, il sistema "pompa" onde sonore a 160 decibel (all'incirca il volume misurato in prossimità dei motori di un jet).

I ricercatori ricorrono perciò a onde ultrasoniche a una frequenza di 24mila Hertz, troppo elevata per essere percepibile dall'orecchio umano. Il levitatore acustico potrebbe consentire agli scienziati di movimentare sostanze chimiche pericolose senza toccarle, manipolare materiale cellulare evitando il rischio di contaminazione, o gestire liquidi raffreddati oltre il punto di congelamento. "I fluidi super-raffreddati tendono a congelare non appena entrano in contatto con un recipiente", dice Foresti. "Facendoli levitare, invece, possiamo mantenerli allo stato liquido. Per esempio, potremmo utilizzare il nostro sistema per unire due metalli super-raffreddati e creare nuove leghe".(science)

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Il rumore del mare | Perchè è rilassante?

Il rumore del mare: perchè ci rilassa

Non c'è dubbio che i suoni del mare possano rasserenare: c'è addirittura un commercio di registrazioni terapeutiche di questi suoni. 

Ma non esiste una spiegazione accettata. Un indizio è dato dal fatto che il mare può avere un suono simile al "rumore bianco", cioè a una sovrapposizione di tutte le frequenze. Si sa che il rumore bianco è rilassante, forse perché nasconde i rumori fastidiosi o addirittura perché tiene occupato il cervello al punto di allontanare i pensieri indesiderati. Anche i suoni ripetitivi, come le onde del mare che si infrangono ritmicamente su una spiaggia di ciottoli, possono essere rilassanti.

Forse dipende dal fatto che ci adattiamo o abituiamo, ma d'altronde altri suoni liquidi ripetitivi, come un rubinetto che gocciola, possono essere esasperanti, perché non riusciamo a escluderli: non è chiaro il motivo di questa differenza. Un'altra possibilità è che associamo i minori marini a ricordi felici di vacanze assolate sulla spiaggia. Infine, gli psicologi evoluzionistici ipotizzano che i nostri antenati si siano evoluti vicino all'acqua, che era fondamentale per la sopravvivenza. Quindi sarebbe naturale sentirsi al sicuro ascoltando il suono del mare.(science)

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Parte seconda | Rumori | I più fastidiosi

Rumori: i più fastidiosi

Il dottor Harry Witchel si infila i "tappi nelle orecchie" e condivide con noi l'elenco dei suoni più irritanti secondo la scienza...

FLAUTOLENZA

I volontari sottoposti a un esperimento da Trevor Cox dell'Acoustic Research Centre all'Università di Salford, hanno classificato fra i più irritanti il rumore prodotto da un cuscino petofono. Il motivo riguarda non tanto il tipo di suono prodotto, quanto l'associazione con una situazione imbarazzante. Alcuni spiriti sensibili trovano il rumore della flautolenza sgradevole a udirsi, benchè per molti possa essere considerato un elemento di comicità (diversi gli esempi al cinema, da Benny Hill al film comico Mezzogiorno e mezzo di fuoco). In molte parti del mondo, nei bagni pubblici, le donne trovano cosi imbarazzante il rumore dell'urina che attivano l'asciugami elettrico per coprirne il tintinnio.

I giapponesi hanno adottato la soluzione di trasmettere in filodiffusione nelle toilette pubbliche la musica di Barry Manilow.(science)

Per chi fosse interessato alla prima parte clicca QUI

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Scienza quotidiana | Tesori nascosti

Lievi passetti, un crepitio, uno scatto. Colpetti, altri passetti, poi silenzio. Quando, il mattino dopo, mia sorella è entrata nella stanza degli ospiti dove avevo passato la notte chiedendomi come avessi dormito, la mia risposta è stata: "Penso che tu abbia un topolino in casa". 

Ero in grado di descriverle esattamente il percorso fatto dall'avventuroso roditore: aveva attraversato la stanza, sfiorato un sacchetto di plastica ed esplorato il coperchio di un contenitore metallico prima di raggiungere il paradiso dei topi, la dispensa. Come potevo fornire tutti questi dettagli, se i fatti erano avvenuti mentre era buio pesto e non mi ero mai alzata dal letto? Bastano i rumori a suggerire così tante informazioni? Viviamo immersi nell'aria, un mezzo che vibra. Quando il batacchio colpisce una campana, questa sobbalza e sposta l'aria che la circonda. Quell'aria a sua volta comprime lo strato immediatamente successivo, e l'onda si propaga nell'atmosfera. Proviamo a chiudere gli occhi e ad ascoltare.

L'aria intorno a noi pulsa, continuamente. Le nostre orecchie sono sensori di pressione, che rilevano la debole eco dell'effetto esercitato sull'aria da oggetti anche lontani. Ascoltando, si può scoprire molto su quegli oggetti: la maniera in cui un corpo vibra dipende dalla sua forma e dal suo materiale. Se ci capita di tenere in mano una tazza, proviamo a colpirla con un cucchiaio. La tazza subisce un'impercettibile variazione plastica, una compressione infinitesimale e poi riprende la conformazione originale, espandendosi: si ritrae e si espande, si ritrae e si espande, e intanto la vibrazione continua. Il suono prodotto dalla tazza rientra in quella che è nota come "frequenza naturale". Se utilizziamo una tazza più grande o di un materiale più pesante, occorrerà più tempo per completare un ciclo. Sappiamo che oggetti più grossi o più pesanti emettono note più gravi: la frequenza è, infatti, inferiore. La forma specifica di ciascun oggetto corrisponde a diversi pattern di vibrazione, e il suono prodotto è formato da tanti di questi modelli, addizionati tra loro.

Tesori nascosti

Una tazza in ceramica risuona più a lungo di una in plastica, perché la plastica assorbe, più rapidamente l'energia meccanica: questo materiale produce perciò un rumore sordo, invece di un "ting" argentino. A ogni effetto sonoro è associata una struttura fisica. Battendo sul bordo di una tazza, produrremo un suono più o meno acuto a seconda della posizione: colpetti assestati in un punto diametralmente opposto al manico causano note più gravi di quelle ottenute a un angolo di 45° dal manico. Il motivo è l'andamento della vibrazione principale: se l'impatto avviene a 45° rispetto al manico, il manico non è interessato dallo spostamento. La tazza ha tutti gli effetti, una massa inferiore, dunque è più leggera, e vibra più ' rapidamente con una tonalità più alta. Gli strumenti musicali vengono costruiti in base a questo principio, ossia scegliendo strutture fisiche specifiche per produrre i suoni desiderati.

A me piace pensare al mondo come a un'orchestra, l'orchestra del tutto, con gli strumenti che restano in silenzio finché non vengono urtati o spostati, e con i segreti della loro conformazione rivelati dalle vibrazioni. Siamo dei veri esperti quando si tratta di interpretare i suoni, anche se raramente ce ne rendiamo conto. Se pensiamo che possiamo addirittura ignorarne la fonte, è impressionante il livello di dettaglio che ricaviamo dai rumori. Una sedia di legno trascinata? Un secchio metallico poggiato a terra? Distinguiamo immediatamente le differenze.

Il nostro orecchio è talmente sensibile che l'impatto necessario a scatenare una vibrazione percepibile è davvero minimo. Perfino il topino percussionista che abita da mia sorella, sfiorando il coperchio di una pattumiera, è riuscito a far suonare l'orchestra del mondo.(science)

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Da Pechino giunge la conferma del lancio di un missile ipersonico!

Da Pechino giunge la notizia che conferma il progetto di lanciare un missile ipersonico! Il Ministero della Difesa cinese ha dato conferma che nella giornata di ieri ha concluso il primo test, riguardo un veicolo missile a velocità ipersonica, ritenuto come alta tecnologia militare all'avanguardia.
La notizia, prima pubblicata dal portale web Washington Free Beacon, è stata successivamente confermata anche dal Pentagono, il quale afferma che il test è stato eseguito il 9 gennaio scorso, utilizzando un velivolo modello WU-14, che ha raggiunto i Mach 10, equivalenti a 12.376 km/h, pari a ben 10 volte la velocità del suono.

Missile ipersonico cinese

"Il test è stato effettuato per scopi scientifici", ha fatto sapere un portavoce del ministero della Difesa di Pechino, il quale sottolinea che "questo test non è diretto contro alcun paese od obiettivo specifico. Le nostre previste prove di ricerca scientifica svolte nel nostro territorio sono normali ", ha detto il ministero nella dichiarazione.
"Questi test non sono mirati a qualsiasi paese e non hanno obiettivi specifici. Non facciamo alcun commento, ha dichiarato il portavoce del Pentagono, il tenente colonnello Jeffrey Pool, che ha confermato il test della scorsa settimana. “Monitoriamo regolarmente l'attività delle agenzie della difesa straniere e siamo consapevoli di questo test", ha detto.

Mentre a Capitol Hill, il presidente della commissione Forze Armate della Camera ha espresso preoccupazione per quello che dice essere un "salto" tecnologico da parte dei cinesi facendo riferimento al test del veicolo ipersonico. "Le nazioni concorrenti cinesi e altre cercano la parità militare con gli Stati Uniti e, in alcuni casi, come in questo, sembrano essere un passo davanti a noi", hanno congiuntamente detto alcuni dirigenti americani in un comunicato.

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