shear thickening

La tecnologia difensiva immaginata da Frank Herbert non è poi così assurda. Si basa sul comportamento reale dei materiali che cambiano viscosità in base a determinate reazioni Nel capolavoro di Frank Herbert, Dune, di cui è in arrivo nel 2026, il prossimo capitolo cinematografico firmato Denis Villeneueve, ovvero "Dune: Parte Tre", il combattimento corpo a corpo torna a essere centrale nonostante la presenza di armi laser e astronavi. Il motivo è lo scudo Holtzman, un campo di forza che avvolge il corpo del guerriero. Questo scudo ha una caratteristica, riassunta nella frase "la lama lenta penetra lo scudo": i colpi veloci, come proiettili o fendenti rapidi, vengono bloccati istantaneamente da una barriera impenetrabile, mentre un movimento lento e controllato riesce ad attraversarla. Sebbene nel libro la spiegazione sia legata a "campi di sospensione subatomica", nella realtà questo comportamento è perfettamente descritto dalla meccanica dei fluidi non-newtoniani. Paul Atreides (Timothée Chalamet) e Chani (Zendaya) in Dune: Parte Due. Il segreto dell'amido di mais Un fluido newtoniano, come l'acqua, mantiene la sua viscosità indipendentemente dalla forza con cui lo si colpisce. I fluidi non-newtoniani, in particolare quelli dilatanti, fanno l'opposto. L'esempio più comune è l'Oobleck, una miscela di acqua e amido di mais. Se provate a colpirlo con un pugno veloce, la miscela si indurisce all'istante, diventando solida come la pietra (fate attenzione a non rompervi la mano, ovviamente). Le particelle in sospensione non hanno il tempo di scorrere le une sulle altre e si bloccano in una struttura rigida, assorbendo quindi l'urto. Se invece immergete la mano lentamente, le particelle hanno tempo di spostarsi e il composto si comporta come un liquido, lasciandovi passare, fantastico, vero? Il grafico mette a confronto il comportamento dei fluidi: mentre i fluidi newtoniani (linea blu) mantengono una viscosità costante, quelli non newtoniani (linea verde), come l'amido di mais, cambiano resistenza in base alla forza applicata. Dalle pagine alla guerra reale Avete già capito dove si è andato a parare, perchè Herbert ha anticipato di decenni l'applicazione militare di questo principio. Oggi esistono le cosiddette "armature liquide" (chiamate Liquid Body Armor), sviluppate utilizzando fluidi ispessenti al taglio, spesso basati su particelle di silice sospese in polietilenglicole, usate per impregnare tessuti balistici come il Kevlar. In condizioni normali, il giubbotto è flessibile e comodo, permettendo al soldato di muoversi liberamente (la "lama lenta" o il movimento del corpo). Ma nell'istante in cui un proiettile colpisce il tessuto ad alta velocità, il fluido cambia stato in microsecondi, diventando rigido e distribuendo l'energia dell'impatto su un'area più ampia per fermare la penetrazione. Lo scudo di Gurney Halleck o di Paul Atreides non è quindi un'invenzione narrativa, ma un'estremizzazione di una proprietà fisica sfruttata oggi per salvare vite umane, trasformando la velocità del nemico nel suo peggior svantaggio. Quindi detto questo, lunga vita (anche dopo tanti anni dalla sua scomparsa) al genio di Herbert e al suo universo narrativo. Per saperne di più: Frank Herbert, Dune. Wagner, N. J., & Brady, J. F., Shear thickening in colloidal dispersions, Physics Today.

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Perché in Dune “la lama lenta penetra lo scudo”? La fisica reale dietro lo scudo Holtzman

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