Curling e hockey. Ma anche pattinaggio artistico e di velocità. Sono esempi di sport olimpici che hanno un bianco denominatore comune: il ghiaccio.
A Carlo Antonini, scienziato dei materiali e coordinatore del progetto SurfICE, abbiamo chiesto di svelarci qualche segreto di questo indiscusso protagonista delle Olimpiadi.
Professore, quali caratteristiche deve avere il ghiaccio usato negli sport olimpici?
Anzitutto dev’essere un ghiaccio perfetto, estremamente compatto, senza fratture e senza bolle. Per questo viene realizzato strato per strato, lentamente. Viene messo un primo strato, poi aggiunta l’acqua e fatta ghiacciare: questo processo di formazione dev’essere molto lento e permette anche di rendere il ghiaccio trasparente, da cui il nome “ghiaccio vetrone”, o “glaze ice”, in inglese.
Esiste poi anche il “ghiaccio granuloso” o “rime ice”, cioè un ghiaccio bianco lattigginoso, che contiene all’interno delle bolle d’aria che gli fanno perdere la trasparenza e la stabilità meccanica. Questo secondo tipo non viene solitamente usato nello sport ma è sostanzialmente quello che troviamo in natura.
Dal punto di vista sportivo, sono allo studio nuove “tipologie” di ghiaccio, sempre più performanti?
Sì, per esempio, se sulla superficie del ghiaccio si crea uno strato definito “quasi liquido”, - con uno spessore superficiale di qualche nanometro, ovvero qualche decina di molecole di acqua - le molecole di questo strato si comportano appunto non da vero solido, ma quasi come un liquido, facendo così da lubrificante e creando un ghiaccio estremamente liscio e scorrevole.
Le varie discipline sportive hanno bisogno di ghiacci diversi?
Sì, certo. Per esempio, il ghiaccio usato per l'hockey deve essere più duro, per facilitare i movimenti rapidi del disco, così come quello per il pattinaggio di velocità. Invece per il pattinaggio artistico si usa un ghiaccio più morbido, per consentire la spinta nei salti e un atterraggio meno duro. Infine, il ghiaccio per il curling è il più morbido e caldo di tutti, per permettere delle scivolate controllate delle “stones”.
Le Olimpiadi accendono i riflettori su sport poco noti, come il curling. Come spiegare scientificamente il perché delle cosiddette "spazzolate"?
Gli atleti del curling, con l’uso della scopa, “sfregano” il ghiaccio, scaldandolo. In questo modo si crea uno strato di acqua spesso che riduce l’attrito e fa scivolare la “stone” più lontana, magari riuscendo anche a direzionarla.
Il caso di doping tecnico nel fondo per l'uso delle scioline fluorate : in che modo alteravano i risultati?
Le scioline al fluoro sono state vietate anni fa, per motivi ambientali e tossicologi. Esse contengono i PFAS, una categoria di prodotti chimici che contiene legami carbonio-fluoro che non si degradano facilmente nell’ambiente e si accumula nell’ambiente: pertanto, si è deciso di eliminare del tutto i PFAS per lo sci, e si sta progressivamente riducendo l’uso in altri settori, come il tessile. Le scioline fluorate hanno vantaggi indubbi; sono idrorepellenti e antiaderenti, quindi adatte per ridurre l’attrito. In alternativa, ora vengono utilizzate cere ecologiche.
Il suo gruppo di ricerca sta lavorando a progetti inerenti queste tematiche?
Sì, abbiamo in essere sia un progetto di ricerca sul comportamento “quasi liquido” del ghiaccio e su suoi utilizzi, sia sull’eliminazione dei PFAS. In quest’ultimo campo, la nostra ricerca si è focalizzata sullo studio di materiali alternativi bio-degradabili, come ad esempio i polisaccaridi: essi sono naturali, bioderivati, non tossici e biodegradabili e hanno tutte le carte in regola per essere ottime alternative ai PFAS se opportunamente modificati.
