A volte "cavita" che...

Sto parlando di cavitazione, che oltre ad essere uno dei miei tre fenomeni preferiti (insieme all’effetto ariete e all’effetto giroscopico ) è quel fenomeno che permette ai motori diesel di funzionare meglio ed inquinare meno.

La cavitazione riguarda l’acqua, e più precisamente il passaggio di stato a vapore, e viceversa: se facessimo diventare vapore tutta l’acqua di un bicchiere, occuperebbe un volume molto più ampio, più di un pallone da calcio (dipende da pressione e temperatura, ma non voglio entrare troppo nel particolare), un po' come un umano dopo le feste; lo stesso vale al contrario, ovvero un certo volume di vapore, se diventa acqua, occupa un volume molto più piccolo.

Sto forse parlando di un’acqua perfida, che scaglia sortilegi, è zitella e non fa la differenziata? No Billy, quella è mia sorella.

Ma la cavitazione è anche l’incubo di ogni progettista di eliche navali, e di questo ne parleremo a tempo debito, non avere fretta.

E se ti dicessi che è un fenomeno che – udite udite – “elimina l’acqua”, permette di ridurre adiposità, cellulite e buccia d’arancia? Farnetico Billy? Di solito direi di sì, ma non ora.

Come dici Billy? Magari permette anche alla USS Voyager di muoversi per lo spazio intergalattico? Esatto, 10 punti a Grifondoro! Ma quella è fantascienza, e finora abbiamo tirato in ballo molte cose, che senza adeguata spiegazione rischiano davvero di rientrare anche loro nella categoria della “fantascienza”.

Billy seguimi, ce la puoi fare: abbiamo bisogno di bassa pressione intorno all’acqua per farla cavitare. Come? Ritorna alle elementari.

Dopo la lezione sulla produzione di barbabietole da zucchero del Molise, ricordi quella storia che in montagna l’acqua bolle prima? Questo avviene perché quando l’aria intorno si trova a pressioni inferiori rispetto alle condizioni del fantomatico “livello del mare”, c’è una “tensione di vapore” più bassa, che è il cosiddetto ostacolo che l’acqua deve superare per poter diventare vapore: più è basso questo ostacolo (la pressione circostante), più facile sarà ottenere vapore.

Mio caro, ora hai la possibilità di ottenere vapore senza scaldare troppo l’acqua, ma fai attenzione: non è un giocattolo, tenere fuori dalla portata dei bambini, in caso di contatto consultare un ustionologo (viene dal greco, fidati).

Fammi indovinare, hai capito tutto, ma non come si ottenga questa bassa pressione intorno al liquido, che può trovarsi sia in aria circostante, sia in altra acqua intorno.

Ebbene, quando un fluido si muove abbastanza velocemente, la sua pressione si abbassa. Ricostruiamo i pezzi del puzzle e seguimi in questo viaggio immaginario: 20000 leghe (metalliche) sotto i mari.

Pensa ad una manciata di particelle di acqua che si sta avvicinando alla superficie di un’elica navale, quando questa sta girando per spingere l’imbarcazione.

Le particelle, per un breve tempo, si troveranno quasi incollate alla pala dell’elica come le cozze ad uno scoglio, pertanto saranno spinte ad alta velocità. Una di esse troverà intorno a sé una pressione abbastanza bassa e passerà allo stato di vapore. Fin qui tutto nella norma, se non fosse che questo atto aumenterà la pressione intorno, comprimendo il vapore, e facendolo ricondensare in acqua. Tutto qui? Eh no, mica è sempre Domenica! Al momento della condensazione avviene una vera e propria implosione, che provoca il distaccamento di frammenti metallici dall’elica, un innalzamento della temperatura, l’arrivo del lupo cattivo…tante cose brutte insomma.

Scommetto che già stai intravedendo come usare tale fenomeno per altri scopi. Come dici? Vuoi utilizzare la cavitazione per il mescolamento di acqua come antidetonante nel gasolio? Geniale direi, ottimo! Cosa hai mangiato Billy a colazione, pane e derivate?

Ma come risolvi il problema del mescolamento senza emulsione? Sarebbe come versare acqua e olio nello stesso contenitore, rimarrebbero separati. L’emulsione, infatti, è quel processo che convince olio e acqua ad essere culo e camicia a livello molecolare, e consta nel mescolamento energico del miscuglio: in pratica tocca fare una maionese, ma sfruttando l’effetto della cavitazione e della grande agitazione creata dall’implosione del vapore.

Invece, per quanto riguarda i trattamenti snellenti vengono utilizzate onde sonore ultrasoniche a bassa frequenza dotate di precise caratteristiche in grado di indurre fenomeni termici, meccanici e di “cavitazione”:

• l’effetto termico aumenta la microcircolazione e il volume delle cellule adipose
• l’effetto meccanico si espleta attraverso micro-oscillazioni verso zone con pressione minore e variazioni della permeabilità della membrana delle cellule di grasso
• l’effetto di cavitazione provoca infine la formazione di microbolle all’interno degli adipociti, che implodendo distruggono la membrana cellulare e favoriscono la fuoriuscita degli acidi grassi (trigliceridi), che attraverso le vie linfatiche arrivano al fegato dove vengono metabolizzati come qualsiasi grasso alimentare.

Come come piccolo Billy? Esatto, la conoscenza è una cosa bellissima.

di Federico Morelli

Studente di ingegneria meccanica, appassionato di poesia, de magnà e de beve, di Meccano, lego e meccanica: insomma, di tutto ciò che sia circolare e che giri (NO! non di "quelle").