Perché i lacci delle scarpe si sciolgono da soli?

Abbiamo una nuova teoria delle stringhe. Letteralmente, però: il modello matematico appena sviluppato da un’équipe di ingegneri meccanici della University of California, Berkeley, i cui dettagli sono stati pubblicati sulla rivista Proceedings of the Royal Society A, non ha infatti niente a che vedere con meccanica quantistica e relatività generale, ma cerca di rispondere a una domanda molto più prosaica – e solo apparentemente più semplice. Perché i lacci delle scarpe si sciolgono da soli? Sorprendentemente, nonostante si tratti di un problema piuttosto comune, nessuno aveva ancora provato a cercare una soluzione: secondo gli autori dello studio, la risposta starebbe nell’effetto continuo di micro-forze, dovute a colpi e contraccolpi della scarpa durante la camminata, che agiscono come una mano invisibile, allentando progressivamente il nodo fino a sciogliere completamente il laccio.

In realtà, i risultati ottenuti dagli scienziati dell’università californiana potrebbero trovare applicazioni anche in campi più nobili: “La comprensione delle strutture annodate”, spiega Cristopher Daily-Diamond, coautore del lavoro, “può certamente aiutarci a impedire che i lacci delle scarpe si slaccino così di frequente, ma trova anche impiego, per esempio, nello studio del dna o di altre microstrutture: è il primo passo verso la comprensione del perché alcuni nodi sono migliori di altri, cosa che finora non ha mai fatto nessuno”. Per capirlo, gli scienziati hanno anzitutto ripreso da vicino una camminata su un tapis roulant, in slow motion. Analizzando il video, hanno scoperto come avviene il processo di slacciamento: quando si corre o si cammina, il piede impatta con il suolo con una forza circa sette volte maggiore della gravità.

Il nodo, in reazione a tale forza, si allunga e si contrae, in modo matematicamente simile alle oscillazioni di un pendolo. Tale moto continuo provoca l’allentamento del nodo; successivamente, la forza inerziale applicata sulle estremità libere dei lacci dall’oscillazione delle gambe durante la camminata provoca lo scioglimento completo degli stessi. Ricapitolando: le forze in gioco sono due; la prima è dovuta all’impatto del piede sul suolo e allenta il nodo, mentre la seconda è dovuta all’oscillazione della gamba e tira progressivamente l’estremità libera del laccio.

“Per sciogliere un nodo”, dicono ancora gli autori dello studio, “mi basta tirare l’estremità libera di un laccio. Quello che accade durante lo scioglimento spontaneo è un meccanismo molto simile, anche se le forze che lo provocano sono dovute all’oscillazione della gamba e dall’impatto della scarpa con il suolo”. Per chi non si vuole rassegnare, non resta che passare ai mocassini.

Via: Wired.it