Molto rumore per il nulla

Nei laboratori del Cern, a due passi da Ginevra, nella Svizzera simbolo di ordine e pulizia, la fisica insegue il nulla. O meglio, cerca di realizzarlo sperimentalmente. Cristoforo Benvenuti, un fisico italiano del Cern, insieme al suo staff di ricerca, ha messo a punto una tecnica estremamente efficace per realizzare il vuoto, cioè per togliere anche l’ultima molecola di gas da un contenitore. A motivare questa ricerca del nulla, è la volontà di capire il comportamento delle particelle elementari. Ma questa volta, caso più unico che raro per un’invenzione che arriva da un enorme laboratorio dove le innovazioni sono all’ordine del giorno, il lavoro di Benvenuti e colleghi ha destato l’interesse di due importanti giornali economici come “The Economist” e “Il Sole 24 Ore”. Per studiare le proprietà delle particelle, infatti, bisogna produrle e raccoglierle in fasci che devono poi viaggiare ad alta velocità all’interno degli acceleratori, giganteschi anelli lunghi decine di chilometri. E se nell’anello ci fossero residue molecole d’aria, queste urterebbero le particelle in esame, sottraendole quindi al fascio accelerato che scomparirebbe in pochi istanti. Come si realizza il vuoto nell’acceleratore? Innanzitutto l’anello, costituito in pratica da un lunghissimo tubo, viene sigillato ermeticamente. In seguito, le pompe meccaniche sottraggono l’aria dall’anello che viene quindi scaldato fino a 150-200 gradi centigradi, in modo da eliminare il vapore acqueo che si forma sulle pareti interne. Ma ancora non basta: all’interno dell’anello si trovano infatti anche molecole di idrogeno che, nel tempo, fuoriescono dal metallo delle pareti. Bisogna inserire allora un materiale che funzioni da spugna, assorbendo queste molecole. Ma la fisica è, a volte, anche un gioco di pazienza. Queste spugne metalliche, infatti, sono inizialmente coperte da molecole di ossigeno (il processo si chiama ossidazione) che ne ostacolano il funzionamento. Per eliminare anche queste, si può fare in modo che sia la stessa spugna a riassorbirle (processo di attivazione). Per questo è necessario però riscaldarle e la temperatura necessaria per l’attivazione dei materiali utilizzati finora è molto alta: circa 700 gradi centigradi. E qui sono arrivati Cristoforo Benvenuti e la sua équipe che hanno risolto il problema, sostituendo la spugna metallica con una sottile pellicola costituita da una lega di titanio, zirconio e vanadio che ricopre completamente le pareti dell’acceleratore e si attiva a soli 200 gradi centigradi. Questa scoperta è estremamente importante per diversi motivi: innanzitutto la pellicola offre una grande superficie “cattura-idrogeno”. In secondo luogo, la pellicola si attiva automaticamente quando viene eliminato il vapore acqueo durante il ricaldamento iniziale, senza quindi dover essere portata a 700 gradi tramite il passaggio di corrente elettrica. Infine, essa non presenta il problema della piroforicità, cioè non rischia di infiammarsi durante il processo di ossidazione, come poteva accadere alle spugne usate finora. E l’interesse di “The Economist” e “Il Sole 24 Ore”? Nasce da due motivi. Innanzitutto le probabili ricadute industriali, tra le quali la possibilità di sfruttare l’invenzione per ottimizzare e commercializzare i nuovi televisori ultrapiatti, chiamati Fed, la cui tecnologia richiede appunto un vuoto purissimo. In secondo luogo perché la scoperta è stata immediatamente brevettata dal Cern, che potrà dunque vendere i diritti per l’utilizzo alla grande industria. E questo rappresenta un importante segnale di come stia cambiando la politica delle istituzioni scientifiche europee. Sotto il nome di “trasferimento tecnologico” sta infatti vedendo la luce un importante intreccio tra scienza e industria, tra ricerca fondamentale e applicazione tecnologica, le cui parole d’ordine potrebbero essere produttività, finanziamenti, speculazione: parole sempre più distanti da quelle proprie della ricerca scientifica di base. Tutto ciò viene salutato con estremo favore dagli economisti europei anche perché, fino a pochi anni fa, questo sembrava uno scenario ancora poco probabile. Basti pensare a Tim Berners-Lee, che solo una decina di anni fa inventò il World Wide Web senza brevettarlo, affermando anzi che “se fosse rimasto sotto il mio controllo non sarebbe mai potuto decollare”. E, guarda caso, Tim Berners-Lee era un ricercatore del Cern