Sin dall'antichità è noto che, versando in mare o in un lago una piccola quantità di olio, si riesce a eliminarne localmente le increspature, si possono far diminuire o scomparire le onde, anche quando il vento sarebbe abbastanza forte da farle apparire.
"Essere come l'olio tra le onde", dicevano i marinai, ovvero: placare gli animi esagitati.
L'effetto era ben noto a Benjamin Franklin, che spesso portava con sé un po' d'olio, custodito all'interno dell'anima cava di un bastone da passeggio, nel caso avesse avuto la possibilità di mostrarlo.
Una volta, durante una festa che si svolgeva vicino a un ruscello su cui la brezza sollevava leggere onde, egli risalì un po' il ruscello e fece alcuni gesti "magici" col bastone da passeggio, usandolo per spruzzare di nascosto dell'olio.
Con stupore dei presenti, le onde sparirono quasi subito e la superficie del ruscello divenne liscia.
Quando si sorvolano distese di mare aperto, questo effetto permette di riconoscere i tratti di mare inquinati da chiazze di petrolio, che brillano al sole più delle distese vicine di mare pulito, non soltanto perché il petrolio riflette la luce meglio dell'acqua, ma soprattutto perché fa diminuire o elimina le onde, creando una superficie piatta molto riflettente.
Perché l'olio fa scomparire le onde?
Sulla superficie dell'acqua, l'olio forma un sottile velo dotato di tensione superficiale.
Tale tensione varia da punto a punto, a seconda del grado di contrazione o stiramento cui la pellicola d'olio si trova soggetta per via dell'agitazione dell'acqua.
Le tensioni dello strato d'olio si trasmettono tangenzialmente all'acqua sottostante attraverso la superficie di separazione.
Esse si contrappongono efficacemente alle forze del movimento ondoso dell'acqua, in modo da attenuarlo notevolmente.
Nel 1757, Franklin si recò per mare presso re Giorgio II d'Inghilterra, per presentare una petizione del Parlamento contro le attività della famiglia Penn, proprietaria della Pennsylvania. Già dall'inizio, appena lasciato il porto di New York, il viaggio si rivelò piuttosto spiacevole per via del tempo orribile e del mare agitato. Ad un certo punto, Franklin notò che 2 delle 96 navi della flotta statunitense sembravano navigare in maniera molto più tranquilla e regolare delle altre. Interrogato il capitano in merito a tale stranezza, si sentì rispondere: "I cuochi avranno svuotato il grasso delle padelle dagli ombrinali, ungendo un po' le pareti della nave". Franklin obiettò al capitano che questa era pura e semplice superstizione: si trattava di tradizione, non di scienza. Profondamente colpito da questo effetto, Franklin prese l'abitudine di sperimentarne l'efficacia nelle situazioni e nelle condizioni più diverse. Fino a quando nel 1774, un giorno in cui le acque del lago di Clapham Common, nei pressi di Londra, erano increspate da un forte vento, versò sulla superficie dell'acqua un cucchiaino di olio di oliva (circa 2 cm^3) e notò che l'olio si espandeva formando uno strato molto sottile che stimò di "mezzo acro" (approssimabile a 2000 m^2), smorzando le onde e producendo una calma istantanea. Il fatto che lo strato d'olio si espandesse per mezzo acro e non oltre, che non si allargasse ulteriormente, avrebbe dovuto suggerire a Franklin l'unica conclusione possibile: lo strato non poteva allargarsi di più perché era arrivato allo spessore minimo che potesse raggiungere, cioè lo spessore dato da una singola molecola d'olio. A questo punto, Franklin avrebbe potuto fare una semplice divisione. Il volume d'olio che stava nel cucchiaino (2 centimetri cubi) doveva essere necessariamente uguale al volume dell'olio al di sopra del lago. Supponendo che la pellicola d'olio fosse costituita da un solo strato di molecole messe in verticale una accanto all'altra, i due centimetri cubi dovevano essere equivalenti a 2000 m^2 (superficie dello strato) per D, la dimensione della molecola. Ne avrebbe ricavato che D è pari a circa 10 elevato a -9 metri, cioè un nanometro. Una risposta notevolmente vicina a quella esatta, che è di 1,3 per 10 elevato a -9 metri. Ma quel calcolo Franklin non lo fece mai. A farlo circa un secolo dopo fu Lord Rayleigh.
Prof Vincenzo Giordano
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