Le spade laser come in Star Wars sono possibili? Ecco come potremmo costruirle

Le spade laser sono uno degli elementi più iconici dell'universo narrativo di Star Wars. Le celebri armi usate dai cavalieri Jedi e dai Sith in innumerevoli duelli nel corso della saga ideata da George Lucas ricordano delle spade tradizionali, ma hanno una lama luminosa ed energetica che può assumere colori diversi (blu e verde per i Jedi, rosse per i Sith) ed emette un caratteristico ronzio. Nei film di Star Wars vediamo spade laser tagliare il metallo e amputare avambracci, cauterizzandoli immediatamente. Generazioni di appassionati hanno giocato con modelli che riproducono queste armi, ma sono destinate a rimanere una trovata fantascientifica oppure sono possibili nella realtà? La nostra tecnologia attualmente non ci permette di costruirle, ma se volessimo farlo dovremo essere in grado di produrre plasma ad alta temperatura per lunghi periodi di tempo, ci servirebbero materiali estremamente termoresistenti e soprattutto avremo bisogno di sistemi incredibilmente miniaturizzati per la produzione di grandi quantità di energia.

Per come la conosciamo dai film di Star Wars, una spada laser dev'essere in grado di emettere luce colorata, tagliare oggetti anche resistenti, essere retrattile e riuscire a scontrarsi con un'altra spada laser senza attraversarla. Come potete intuire, avere ognuna di queste caratteristiche singolarmente è fattibile, ma averle tutte insieme è molto complesso. A dispetto del nome, per esempio, non è chiaro come potremmo usare dei laser per realizzarle: due raggi laser non possono “cozzare” l'uno contro l'altro, inoltre sarebbe estremamente difficoltoso confinare la radiazione elettromagnetica dei laser.

Un'idea realizzabile in linea di principio fa uso di plasma, uno stato della materia che si ottiene ionizzando completamente un gas (cioè strappando tutti gli elettroni dagli atomi che lo compongono). Per ionizzare il gas basta scaldarlo fino a fargli raggiungere una temperatura di qualche migliaio di gradi. Per generare il calore necessario si può sfruttare una reazione di combustione che libera molta energia. Sparando getti di plasma possiamo dare alla nostra ipotetica spada laser il dono della retrattilità. Certo, sparare getti di plasma richiede una grande quantità di energia, ma è una cosa che sappiamo fare, per esempio nei motori a propulsione ionica usati in campo aerospaziale.

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Il plasma può anche essere confinato tramite campi magnetici, perché per definizione è composto da particelle cariche e le cariche elettriche rispondono ai campi magnetici. Sappiamo fare anche questo: il confinamento magnetico degli ioni è usato per esempio in alcuni prototipi dei reattori a fusione nucleare.

Per far “cozzare” due getti di plasma si può contenerli all'interno di materiali in grado di reggere a temperature molto alte. Il massimo della termoresistenza che abbiamo raggiunto è con speciali ceramiche composte da tantalio oppure afnio, che fondono a circa 4000 °C, abbastanza per contenere un plasma bello “cattivo”.

E i colori? Questa parte è semplice: coloriamo i fuochi d'artificio con sostanze chimiche da secoli, quindi per la nostra spada laser potremmo fare allo stesso modo. Sostanze come l'acido borico possono dare al nostro plasma il colore verde, mentre per il rosso si può ricorrere per esempio al cloruro di stronzio.

I problemi sono sostanzialmente due. Il primo è riuscire a procurarsi una quantità di gas da trasformare in plasma sufficiente per fare durare la spada laser per più di qualche secondo. Il secondo – più insormontabile – è riuscire a produrre tutta l'energia necessaria per generare il plasma, spararlo e alimentare i campi magnetici che lo confinano con un sistema in grado di stare dentro l'impugnatura della spada, che è larga qualche centimetro e lunga poco più di una spanna. Questa, a oggi, è fantascienza.

Al momento la cosa più vicina a una vera spada laser che siamo riusciti a realizzare è opera della Hacksmith Industruies, che nel 202o ha prodotto una proto-spada laser alimentata tramite combustione del propano che genera un plasma a 2200 °C, abbastanza per tagliare il metallo. La lama è fatta di vetro e per i colori si usano i già citati acido borico e cloruro di stronzio. La differenza più grande con una “vera” spada laser sta nel fatto che la fonte di energia è esterna, così come il serbatoio per il propano. Qui potete vederla in azione: