L-116: Conoscete i colloidi?

Dal Diario di bordo di Samantha Cristoforetti:

Star City (Mosca, Russia), 31 luglio 2014—Sono appena tornata da un briefing sulla simulazione di incendio che avrò nel pomeriggio con Anton e Terry. Abbiamo già avuto una volta questo tipo di addestramento l’anno scorso, durante il nostro flusso di attività come equipaggio di backup, come ho riferito in queste note del diario del dicembre scorso, L-348 e L-345.

Visto che ho già raccontato questa storia, lasciatemi dedicare qualche parola a un esperimento su cui mi sono addestrata a Houston un paio di settimane fa e di cui non vi ho ancora parlato. È chiamato BCAT, che sta per Binary Colloidal Alloy Test [test delle miscele colloidali binarie—N.d.T.].

Un colloide è uno speciale tipo di soluzione, in cui minuscole particelle, così piccole che non potete vederle a occhio nudo, sono disperse uniformemente in un’altra sostanza. La schiuma, per esempio, è un tipo di colloide: delle piccole particelle di gas sono intrappolate in un liquido o in un solido. Se sono particelle liquide disperse in un liquido, parliamo di emulsioni: il latte è un esempio comune.

Sono già stati eseguiti diversi cicli di BCAT sulla ISS. Questo tipo particolare, BCAT-KP (Kinetic Platform) [piattaforma cinetica—N.d.T.], riguarda la cinetica della separazione di fase. Avrete sentito parlare dei cambiamenti di fase a scuola, ne sono sicura: abbiamo tutti imparato le trasformazioni delle sostanze fra la loro fase solida, liquida o gassosa (ghiaccio, acqua, e vapore acqueo, per esempio). Ora, i cambiamenti di fase nei colloidi sono molto più complicati. Sono anche molto interessanti sia dal punto di vista della scienza fondamentale, sia per le applicazioni commerciali immediate (detergenti, vernici, inchiostri, medicine,…). Infatti, un’importante azienda privata è proprietaria di alcuni dei campioni del BCAT-KP! Migliori conoscenze sui colloidi potrebbero condurci a nuovi modi di produrre la plastica o aiutare ad allungare la durata di alcuni prodotti di consumo.

Diciamo che siamo interessati alla stabilità di un colloide: quanto tempo ci vorrà alle particelle disperse, interagendo l’una con l’altra, per raccogliersi insieme, separando le due fasi? Che tipo di strutture formeranno quelle particelle? Queste sono solo alcune delle domande a cui sono interessati gli scienziati. E sebbene stiamo studiando i colloidi sulla Terra da lungo tempo, c’è ancora molto che non conosciamo perché, indovinate un po’, gli effetti indotti dalla gravità sono più forti delle interazioni fra le particelle, per esempio le interazioni elettrostatiche. Sostanzialmente, se le particelle sono più dense della sostanza in cui sono disperse, migreranno verso il fondo—questa è chiamata sedimentazione. Se è vero il contrario, migrerano verso la superficie—e questa è chiamata scrematura.

Niente di tutto questo accade nello spazio!

L’esperimento BCAT consiste di un’unità che può contenere 10 campioni, testati uno a uno. Quando è il momento di esaminarne uno, i membri dell’equipaggio useranno una calamita per omogeneizzare il campione, vale a dire miscelarlo in modo che le particelle disperse siano uniformemente distribuite. Quindi prepareranno una macchina fotografica, in modo che scatti automaticamente una foto a intervalli preimpostati e la scarichi a terra per l’analisi.

Ogni campione viene osservato per una settimana ed è molto importante non urtare l’unità mentre è in corso l’esperimento. Ecco perché BCAT è installato in un’area di passaggio limitato, infilato fra l’airlock del JEM e la parete anteriore.

Nota originale in inglese, traduzione italiana a cura di Paolo Amoroso—AstronautiNEWS. Leggi il Diario di bordo di Samantha Cristoforetti e l’introduzione.