Il rumore stridente del nastro adesivo che si stacca è causato da onde d’urto supersoniche: lo studio

Alzi la mano chi non trova leggermente fastidioso il rumore del nastro adesivo per pacchi quando lo stacchiamo – per l'appunto – da un pacco, o dal suo stesso rotolo. È un rumore familiare che però, per molti anni, i fisici non hanno saputo spiegare. Ebbene, un nuovo studio appena pubblicato sulla rivista Physical Review E sembra aver risolto il mistero, e il risultato è piuttosto sorprendente: lo staccarsi del nastro è così rapido da generare un gran numero di minuscole onde d'urto supersoniche. Insomma, il rumore stridente del nastro adesivo sarebbe a tutti gli effetti un treno di boom sonici concettualmente non molto diverso da quelli prodotti dagli aerei che superano la barriera del suono!

Quando stacchiamo il nastro adesivo, questo non scivola via in modo continuo, ma attraverso una serie di “crepe” vicinissime e molto ravvicinate nel tempo, in un meccanismo chiamato stick-slip: prima si stacca una microscopica porzione di nastro (circa 0,2 millimetri), poi scivola per circa mezzo millisecondo, poi il ciclo ricomincia. È un meccanismo che troviamo anche nella propagazione dei terremoti lungo le faglie, e i ricercatori sapevano già che avviene anche nel nastro adesivo. Quello che volevano scoprire è il meccanismo fisico che produce materialmente il caratteristico rumore.

Così hanno ripreso con grande dettaglio lo staccarsi di un nastro adesivo da una lastra di vetro, e per farlo hanno usato due camere capaci di registrare ben 2 milioni di fotogrammi al secondo e due microfoni ad alta precisione ai due lati del nastro adesivo, per capire come le “crepe” si propagano nel nastro adesivo e come la loro dinamica si lega al rumore prodotto. Potete vedere in cima a questo articolo un frammento dei filmati prodotti, in cui si vede chiaramente il meccanismo stick-slip in azione.

Quello che i ricercatori hanno scoperto è che, durante la fase di scivolamento (slip), le minuscole “crepe” nel nastro adesivo si spostano trasversalmente da un lato all'altro del nastro, come indicato dalla freccia rossa nell'immagine qui sotto.

La cosa interessante di queste crepe è la velocità con cui si propagano, che può arrivare anche a 600 metri al secondo. Questo comporta che, quando il nastro si solleva, si crea un piccolissimo vuoto d'aria che viaggia lungo la crepa più rapidamente di quanto l'aria circostante riesca a riempirlo. Quando arriva all'estremità del nastro, ecco che il mini-vuoto finalmente “collassa”, producendo onde d'urto molto veloci. I ricercatori hanno misurato una velocità di ben 355 metri al secondo, cioè 1278 km/h: è il 4% in più della velocità del suono!

Insomma, quando strappiamo del nastro adesivo il rumore che sentiamo è una rapidissima successione di tanti brevissimi boom sonici prodotti dall'implosione supersonica di minuscoli vuoti d'aria. Chi lo avrebbe mai detto che un gesto banale come strappare del nastro adesivo potesse produrre condizioni così estreme?

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