Focus

Dispositivo sperimentale per studi della dinamica dei mezzi granulari

Iniziata nel 2002 nell'ambito dei un progetto lde V programma quadro il
network "Fractal strucures and self-organization"), si e' finalmente conclusa nel corso del 2003 la realizzazione di un apparato sperimentale
per lo studio delle proprieta' fisiche dei mezzi granulari. Questo e' stato possibile anche grazie al cofinanziamento del MIUR concesso nell'ambito del progetto FIRB "Proprieta' reologiche dei mezzi granulari",
in collaborazione con il dipartimento di Fisica della Sapienza.
L'apparato e' il primo e al momento unico in Italia, ed allo stato attuale permette lo studio delle reazioni di un mezzo granulare all'applicazione di
uno sforzo di taglio.

In particolare per mezzo di esso e` stato possibile iniziare lo studio risolto in tempo della reazione esercitata dal mezzo granulare allo sforzo applicato dall'esterno. A bassi tassi di deformazione il mezzo offre una resistenza costante (che non dipende dal tasso) con una distribuzione non gaussiana ed una soglia di rigidita' gaussianita', mentre ad alti tassi la resistenza aumenta ed
assume una distribuzione gaussiana, confermando l'origine collisionale
al di sopra della transizione di fluidificazione.
Il comportamento osservato nella fase solida e' ben riprodotto da un
modello a bandolo di fibre con vicini aleatori.
Questi risultati sono oggetto di un articolo sottoposto per la pubblicazIone su rivista internazionale.

Esiste un ovvio interesse pratico per i materiali granulari, che fanno parte integrante della vita quotidiana e che giocano un ruolo importante in molti processi industriali, come nei problemi di trasporto e stoccaggio nell'agricoltura, nell'edilizia e nella chimica, solo per citarne alcuni. I paesi europei a maggiore industrializzazione, Francia, Germania, Gran Bretagna, così come gli Stati Uniti, da almeno un decennio dedicano alla fisica dei granulari consistenti risorse umane ed economiche. Malgrado l'evidente rilevanza che questi sistemi hanno per le industrie che proprio in Italia sono maggiormente presenti (alimentari, edili, chimiche e farmaceutiche), lo studio delle loro proprietà fisiche nel nostro paese è ancora molto poco sviluppato e circoscritto a pochi gruppi di ricerca.