La fisica del caffè

Mache avranno in comune i colori per le stoffe, lo smaltimento dei rifiuti e un buon caffè fumante? La risposta non è facile ma c'è: i «fluidi supercritici» che, per coloro che masticano poco di fisica pura, non sono dei terribili rompiscatole, ma elementi in un particolare stato che non è, udite, udite, né solido, né liquido e nemmeno gassoso. Insomma, un «quarto stato», esplorato recentemente da italianissimi ricercatori dell'Università La Sapienza di Roma insieme a colleghi del Cnr e del Lens di Firenze. Un quarto stato che permette cose utili, un tempo impensabili... insomma, questi «fluidi supercritici», non sono noiosi, anzi, sono molto simpatici. I ricercatori del dipartimento di Fisica della prima università romana, in collaborazione anche con atenei ed enti di ricerca internazionali, hanno studiato le proprietà fisiche di questo stato di aggregazione della materia. I risultati, appena pubblicati sulla prestigiosa rivista «Nature Physics», potranno trovare applicazione per diverse procedure ed elementi. Ad esempio per l'anidride carbonica che viene comunemente usata dall'industria dello smaltimento dei rifiuti per pulire i filtri degli inceneritori. Ma sarà una scoperta utile anche per l'estrazione della caffeina, senza usare sostanze tossiche. «Come si faceva un tempo con il benzene», spiega Tullio Scopigno del Dipartimento di Fisica dell'Università «La Sapienza», coautore della ricerca. «Questa scoperta - spiega Scopigno - ci invita ad una revisione di alcune pagine fondamentali della Termodinamica, e potrà avere delle ricadute sull'industria e sulla vita quotidiana delle persone. La proprietà principale dei fluidi supercritici è quella solvente, cosa che può essere applicata in moltissimi campi, ma questo - conclude - è un po' oltre il lavoro dei fisici...». Si avranno risultati pratici, ma non solo. Idrogeno ed elio ad alte pressioni e temperature sono i componenti principali dei pianeti giganti del Sistema Solare come Giove, Saturno, Urano e Nettuno. I risultati della ricerca potrebbero fornire quindi nuovi strumenti per lo studio della struttura e della genesi dei pianeti e della nascita dell'intero Sistema Solare. Finora, ed è questo il nocciolo della scoperta, si riteneva che al di sopra di una certa temperatura e pressione, definite «critiche», non si potesse distinguere, per una determinata sostanza, lo stato liquido da quello gassoso, ma che esistesse un'unica fase omogenea. I ricercatori hanno dimostrato invece che, oltre il punto critico, esistono due sottoregioni, ben separate, con alcune proprietà fisiche tipiche delle fasi liquida e di quella gassosa. I fluidi supercritici, al momento, sono impiegati per ricavare il luppolo nella fabbricazione della birra, per ottenere oli essenziali dalle piante per farmaci e prodotti di bellezza, per tingere i tessuti, nell'estrazione della caffeina dai chicchi non tostati del caffè. Accidenti, i fluidi supercritici fanno anche il caffè? Sì, meraviglie della scienza.