Mercoledì 10 OTTOBRE 2012
alle ore 16.00
presso l’aula VP3 (piano 0 sul piazzale)
Roberto Piazza - Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica, Politecnico di Milano
Alberto Parola - Dipartimento di Scienza e Alta Tecnologia, Universita' dell'Insubria
terranno un seminario dal titolo
“Il Principio di Archimede (versione 2.0)”
“Il Principio di Archimede (versione 2.0)”
Abstract:
La sedimentazione o
la centrifugazione di particelle o macromolecole è da lungo tempo
oggetto di studio per le sue importanti applicazioni in geofisica,
ingegneria chimica, biologia e farmacologia. Molto spesso
i processi di sedimentazione coinvolgono simultaneamente diverse
specie, sia perché le sospensioni presenti in natura o prodotte
industrialmente mostrano un'ampia distribuzione di dimensioni delle
particelle disperse, sia perché spesso vengono appositamente
introdotti additivi con lo scopo dipermettere il
frazionamento della dispersione sulla base della densità delle diversi
componenti. Tuttavia, un tale "sovraffollamento molecolare" può avere
effetti sorprendenti sulla sedimentazione, al punto
di mettere in discussione anche la validità del Principio di Archimede,
probabilmente la più antica delle leggi fisiche.
Ciò che ci siamo chiesti è proprio quale sia la forza di galleggiamento agente su di una particella che sedimenti in una soluzione nella quale siano presenti altre particelle, di differenti dimensioni e/o densità.
Grazie ad esperimenti condotti in condizioni di equilibrio di sedimentazione di miscele binarie di nanoparticelle, mostreremo come l'espressione comunemente accettata del Principio di Archimede rappresenti solo una forma limite approssimata, valida per oggetti macroscopici immersi in un fluido molecolare. La legge che generalizza il Principio di Archimede su scale nanometriche, che abbiamo derivato, consente di prevedere effetti inaspettati, quali ad esempio la possibilità di osservare particelle dense che galleggiano sopra un fluido più leggero. Esperimenti da noi condotti su sistemi modello di nanoparticelle d'oro, disperse in un fluido di densità paragonabile a quella dell'acqua, confermano queste sorprendenti previsioni.
Ciò che ci siamo chiesti è proprio quale sia la forza di galleggiamento agente su di una particella che sedimenti in una soluzione nella quale siano presenti altre particelle, di differenti dimensioni e/o densità.
Grazie ad esperimenti condotti in condizioni di equilibrio di sedimentazione di miscele binarie di nanoparticelle, mostreremo come l'espressione comunemente accettata del Principio di Archimede rappresenti solo una forma limite approssimata, valida per oggetti macroscopici immersi in un fluido molecolare. La legge che generalizza il Principio di Archimede su scale nanometriche, che abbiamo derivato, consente di prevedere effetti inaspettati, quali ad esempio la possibilità di osservare particelle dense che galleggiano sopra un fluido più leggero. Esperimenti da noi condotti su sistemi modello di nanoparticelle d'oro, disperse in un fluido di densità paragonabile a quella dell'acqua, confermano queste sorprendenti previsioni.
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