Maionese è stranamente ottima per comprendere gli esperimenti di fusione nucleare.

La consistenza della maionese ispira amore e odio. In entrambi i casi, è perfetta per esperimenti di fisica.

Il condimento classico è utile per capire come si comportano i materiali, non solo quando spalmati sui panini o mescolati nelle insalate di patate, ma anche quando utilizzati negli esperimenti di fusione nucleare. L'ingegnere meccanico Arindam Banerjee della Lehigh University di Bethlehem, in Pennsylvania, e i colleghi stanno studiando fenomeni che si verificano sia nella maionese che negli esperimenti di fusione.

Il comportamento della maionese si colloca al confine tra l'elastico e il plastico. Se viene mosso delicatamente, torna alla sua forma originale. Questo è un comportamento elastico. Ma se viene lanciato con forza, diventa plastico, il che significa che cambia forma permanentemente o si rompe.

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Questa transizione dall'elastico al plastico può avvenire anche negli esperimenti che utilizzano laser per avviare la fusione nucleare. In tali esperimenti, i laser colpiscono una capsula di metallo contenente il combustibile, innalzando pressioni e temperature così alte che i nuclei atomici nel combustibile si fondono insieme, rilasciando energia. Si spera che gli scienziati possano alla fine utilizzare la fusione nucleare come fonte di energia.

Tuttavia, è difficile studiare il comportamento dei materiali nelle condizioni estreme richieste per la fusione. Quindi nel loro ultimo esperimento, gli scienziati hanno osservato come la maionese si mescolava con un gas - l'aria - mentre facevano girare una ruota in cui avevano messo la maionese. La forza centrifuga della ruota in movimento ha accelerato la maionese nel gas.

Dopo che la ruota si è fermata, gli scienziati hanno osservato se il globo è tornato alla sua forma originale, ha cambiato forma o si è spezzato. Questo ha determinato il confine tra il comportamento elastico e plastico, come riportato nella rivista Physical Review E di maggio.

La maionese e l'aria sono simili al metallo fuso di una capsula di combustibile per la fusione e al gas che contiene. La capsula fusa ha alcune proprietà di un solido - come la maionese appiccicosa, non scorre da sola - ma può spezzarsi sotto la forza sufficiente. Se il metallo diventa plastico prima che avvenga la fusione, il gas potrebbe fuoriuscire, rovinando il tentativo di fusione.

Lavorare con la maionese ha uno svantaggio. Quando ti presenti alla cassa del supermercato con 48 contenitori di maionese, attiri sicuramente l'attenzione. "A volte riceviamo molte domande nei supermercati," dice Banerjee, "perché stiamo comprando così tanta maionese."

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A. Boyaci e A. Banerjee. Transizione al regime plastico per instabilità di Rayleigh-Taylor in solidi morbidi. Physical Review E. Vol. 109, maggio 2024, 055103. doi: 10.1103/PhysRevE.109.055103.

L'autrice di fisica Emily Conover ha un dottorato in fisica dall'Università di Chicago. Ha vinto due volte il premio D.C. Science Writers' Association Newsbrief.

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