Sonoluminescenza
La sonoluminescenza, sonus, dal latino suono e lumos, dal greco luce, quindi luce dal suono, è un processo fisico che produce energia in questo modo: una bolla posta all’interno di un fluido viene colpita da energia sonora che la trasforma in luce, quindi in energia.
E’ un fenomeno noto sin dagli anni trenta ma solo ora si sta’ studiano più approfonditamente per creare energia a basso costo.
Il suo meccanismo non è molto chiaro, infatti ci sono molte tesi che ne spiegano la possibile formazione e sono: l’onda d’urto, formazione di getti, la solidificazione ad alte pressioni, l’emissione indotta da collisione, la scintillazione dei gas, la radiazione di vuoto quantistica, l’emissione da atomi compressi.
Ma come si comporta questa bolla durante gli esperimenti? Allora premetto che la bolla può essere classificata in due modi: sonoluminescenza a bolle multiple, detta anche SLBM, e sono le più complesse da studiare. Poi ci sono le SLBS, ovvero sonoluminescenza a bolla singola ed è quella che descrivo ora: gli ultrasuoni provocano al passaggio di un liquido la formazione, crescita e poi collasso di bolle microscopiche. Questo processo è detto cavitazione. Le oscillazioni che si formano durante questo processo provocano un aumento della temperatura e pressione simili a quelle che ci sono nelle esplosioni. Le bolle collassando sviluppano una temperatura tale da rompere i legami dell’acqua. Durante il collasso una piccolissima parte, meno di un milionesimo dell’energia sonora, viene convertita in luce, un’altra parte causa la formazione di frammenti molecolari e formazione di ioni e atomi, mentre la rimanete crea una forza meccanica, un’onda d’urto per intenderci, che si propaga nel liquido. La cavitazione dunque crea temperature che possono essere paragonate a quelle della superficie del sole e pressioni paragonabili alle profondità marine.
Sotto spoiler una semplice spiegazione dell’evento [spoiler]
La ricerca per studiare al meglio questo fenomeno continua tutt’ora, come detto prima anche per un uso energetico da parte delle popolazioni, infatti la temperatura che si viene a creare può provocare una fusione nucleare, questo significherebbe risolvere problemi come le scorie radioattive o il problema energetico generale.
La leggenda: c’è una storia molto interessante che lega il fattore suono con quello dell’acqua, e si tratta della storia di John Worrel Keely che riuscì nel lontano 1866 a trasformare l’acqua in pura energia. Keely è stato uno dei grandi fisici della storia, messo pari a Nikola Tesla e altri studiosi dell’epoca. Il fisico scoprì questo fenomeno per puro caso: mentre sottoponeva il liquido a varie frequenze armoniche quando improvvisamente il contenitore esplose rilasciando molta energia. Ovviamente non tutto il liquido venne trasformato in energia, ma sola una parte . Questa prova venne ripresa nel 1965, quando un chimico stava cercando di capire il comportamento di alcune impurezze in acqua in presenza di alcuni nodi d’onda. In un cilindro di quarzo con 10 cm d’acqua venne posto alla base un trasduttore per ultrasuoni al titanato di bario collegato ad un amplificatore da 600Watt. La frequenza di partenza fu 40kHz. Alla frequenza di 41,3kHz l’acqua scomparì all’improvviso. Il chimico notò che nel soffitto proprio sopra l’apparecchio si era formato un buco. Spaventato il chimico abbandonò il progetto.
Fonti: qui, quo e qua
