Perché sul ghiaccio si scivola così tanto? Il vero motivo scientifico

Tutti sappiamo che ci sono poche cose più scivolose di un pavimento ghiacciato. Quello che non tutti sanno, però, è il perché. Secondo la spiegazione classica il peso del nostro corpo sul ghiaccio fa sciogliere un sottile strato di acqua che ci fa scivolare. Eppure l’esperienza ci mostra che l’acqua è un mediocre lubrificante, e poi un pavimento bagnato non è scivoloso quanto uno ghiacciato. Quindi come mai sul ghiaccio si scivola così tanto?

Cosa rende scivoloso il ghiaccio

Se siamo sopra una superficie ghiacciata su di essa agisce il nostro peso, quindi stiamo esercitando una pressione sulla lastra. Poiché la temperatura di fusione del ghiaccio diminuisce all'aumentare della pressione, quando stiamo sopra il ghiaccio stiamo di fatto diminuendo la temperatura di fusione del ghiaccio superficiale quanto basta per fonderne un sottilissimo strato.

Si crea quindi un piccolo strato di acqua sopra il ghiaccio che agisce da lubrificante perché va a riempire gli avvallamenti che si formano su una superficie ruvida e di conseguenza la fa quasi diventare liscia, riducendo l'attrito e aumentando la scivolosità. Ecco quindi spiegato perché il ghiaccio diventa scivoloso quando ci siamo sopra!

Recentemente è stato misurato lo spessore di questo sottilissimo strato di acqua: va da 1 a 100 nanometri. Per intenderci, un capello umano (70 micron) è 8 volte più spesso dello strato d’acqua che si forma sul ghiaccio!

I nuovi studi sulla scivolosità del ghiaccio

Rimane però da capire perché lo strato d’acqua liquida sul ghiaccio renda quest'ultimo così tanto scivoloso, visto che l'acqua è un lubrificante non ottimo. La risposta sembra essere arrivata soltanto di recente. Alcuni ricercatori della Scuola Normale di Parigi e della Sorbona hanno misurato su scala nanometrica le proprietà dell’attrito nel fenomeno di scivolamento su ghiaccio.

I ricercatori hanno scoperto che in realtà lo strato di acqua che si crea non è propriamente liquido ma si tratta di un mix tra ghiaccio tritato e acqua. Questo mix è molto più viscoso della semplice acqua e ha delle proprietà complesse ancora tutte da indagare. Ecco perché il ghiaccio è molto più scivoloso dell'acqua!

Lo strato superficiale non è quindi né liquido né cristallino, e nemmeno il passaggio tra i due stati non è lineare. In questo strato ci sono delle molecole di acqua bloccate nel ghiaccio e molecole mobili tenute insieme da un numero minore di legami a idrogeno. Sono proprio queste ultime che “scivolano" a loro volta e si muovono facilmente ad ogni perturbazione, come pressione o calore.

Dalle università della Spagna e della Polonia arrivano altreinformazioni. Lo strato di non-acqua che si forma sul ghiaccio aumenta continuamente il suo spessore all’aumentare della pressione esercitata sulla superficie. In tutto ciò il calore ovviamente contribuisce favorendo il passaggio allo stato liquido. Lo strato d’acqua creato è autolubrificante e autorigenerante e il potere lubrificante aumenta all’aumentare della velocità di scorrimento su ghiaccio.

Mettendo insieme tutte queste ricerche si possono ricavare delle informazioni utili e spendibili in diversi campi. Sicuramente quasi possono migliorare le attrezzature tecniche per gli sport invernali. Un altro campo di applicazione potrebbe esserequello degli pneumatici invernali!

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