spiega meglio
SCIENZE FISICHE. Sciolina alla grafite
La chimica per lo sport della neve
Autore: VAGLIO GIAN ANGELO
ALL'INIZIO di ogni inverno lo sci diventa di attualità ed è
interessante conoscere le novità che riguardano i materiali utilizzati
per le solette, cioè la parte a diretto contatto con la neve, e per le
scioline. Di recente si sono fatti nel campo delle scioline numerosi
progressi che hanno permesso di scoprire nuove correlazioni tra natura
dei prodotti e loro proprietà e di superare l'empirismo utilizzato
nella miscelazione e nel dosaggio di prodotti diversi da parte dei
tecnici che pur ha fornito eccellenti risultati in passato. La soletta
degli sci viene prodotta, da qualche tempo, in polietilene
sinterizzato ad alta densità con una preparazione meccanica che
fornisce un'impronta con bassissima bagnabilità, in grado di aumentare
l'idrorepellenza proprio del polietilene. Questa caratteristica del
materiale non è però in grado di conferire agli sci una scorrevolezza
sufficientemente elevata, per cui occorre intervenire con adatte
scioline. Allo scopo sono stati utilizzati in passato prodotti con
azione di lubrificante tipo saponi, cioè composti lipofili-idrofili.
Queste scioline avevano principalmente l'effetto di impedire
l'impaccamento della neve sotto gli sci, ma l'idrofilia solo parziale
portava a modesti risultati per quanto riguarda l'aumento della
velocità. Per essere efficace una sciolina deve esercitare
contemporaneamente un'azione di lubrificazione, riducendo l'attrito, e
un'azione di idrorepellenza, portando all'esaltazione delle
caratteristiche idrorepellenti tipiche del materiale della soletta. Un
giusto compromesso è realizzato con miscele di diversi n-alcani,
comunemente detti paraffine lineari, e di analoghi prodotti ramificati
che presentano una buona resistenza all'asportazione dello strato
superficiale durante l'uso.
Un ulteriore additivo è la grafite, che
conferisce una certa conducibilità elettrica alla soletta e impedisce
la formazione di cariche elettrostatiche o ne provoca la scarica. La
grafite non ha alcun effetto negativo sulla scorrevolezza per la sua
capacità di sfaldarsi. Effetto di lubrificazione ed effetto di
idrorepellenza assumono diversa importanza in relazione al tipo di
neve. Sulle nevi fredde ed asciutte, molto abrasive, dove l'attrito è
il fattore più importante nel ridurre la scorrevolezza, sono
particolarmente indicate paraffine lineari con massa molecolare
elevata, in quanto il coefficiente di attrito di questi prodotti
diminuisce al crescere della lunghezza della catena. Quando la neve è
umida ed aumenta la quantità di acqua presente, la scorrevolezza
dipende soprattutto dall'idrorepellenza e quindi deve essere ridotta
al minimo la tensione superficiale all'interfaccia neve-soletta.
L'idrorepellenza della sciolina evita la formazione di un film di
acqua sotto la soletta ed impedisce, di conseguenza, che lo
scorrimento degli sci venga limitato dallo scorrimento dei filetti di
acqua. Favorisce, al contrario, la formazione di tante minutissime
goccioline in rotolamento sotto gli sci. Il fenomeno è chiamato
"rolling droplets" e consiste nello scivolamento della soletta dello
sci su di una specie di cuscinetto di piccolissime sferette di acqua,
che porta al massimo scorrimento e ad elevatissime velocità. Per
favorire questo processo e arrivare al più basso coefficiente di
frizione possibile all'interfaccia molto recentemente sono stati
addizionati alle comuni scioline additivi costituiti da
perfluoroderivati organici ed in particolare da perfluoro-n-alcani con
catene contenenti fino a trenta atomi di carbonio e da perfluoro-n-
idroalcani a blocchi. La prima classe di composti è costituita da
molecole con lo scheletro degli idrocarburi paraffinici che hanno
tutti gli atomi di idrogeno sostituiti da atomi di fluoro. Questi
prodotti sono applicati alle solette su cui è già stato spalmato un
sottile strato di sciolina paraffinica, mediante strofinamento a
freddo e successiva lucidatura. Nonostante una non-compatibilità con
le paraffine sottostanti i perfluoro-n-alcani rimangono aderenti alla
soletta ed incrementano lo scorrimento. I perfluoro-n-idroalcani a
blocchi, idrocarburi alcanici che hanno gli idrogeni di solo alcuni
degli atomi di carbonio della catena sostituiti dal fluoro, possono
essere incorporati in modo omogeneo per fusione nelle opportune
paraffine per dare scioline molto utilizzate nelle diverse specialità
dello sci agonistico. I migliori effetti sullo scorrimento sono
ottenuti con basse percentuali di perfluoro-n-idroalcani a blocchi, a
parità di base paraffinica e di tipo di additivo. Questo fenomeno è
spiegato attraverso la presumibile formazione di micelle, cioè
aggregati di un certo numero di molecole di additivo durante la fase
di incorporazione nelle paraffine. Quando la concentrazione
dell'additivo è alta si formano micelle sferiche, mentre con basse
concentrazioni di perfluoro-n-idroalcani a blocchi le micelle sono
verosimilmente stratiformi. In questo caso i gruppi fluorurati sono
perciò meno mascherati, in quanto a causa della repulsione da parte
delle paraffine preponderanti le micelle di additivo migrano verso
l'esterno della massa con il risultato di produrre un forte
abbassamento della tensione superficiale, quindi una scarsa
interazione tra la superficie della soletta ricoperta di sciolina e lo
strato superficiale di neve. Gian Angelo Vaglio Università di Torino
detto questo guarda questi prodotti e capisci:
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....... a questi prodotti poi dovremo aggiungere una confezione di shampoo baby johnson delicato per pulire le solette degli sci a fine giornata nell'eventualità che la soletta non sia in grafite nera. :SSS
