Ricercatori Unimore, coordinati dalla dott.ssa M. Clelia Righi del Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche (FIM), hanno condotto uno studio sulle proprietà di adesione e attrito di interfacce tra materiali solidi. “L’ attrito – spiega la dott.ssa M. Clelia Righi di Unimore – è un fenomeno molto comune, centrale in tantissimi campi, dalle nanotecnologie ai terremoti, e studiato fin dall’epoca di Leonardo da Vinci. Tuttavia, l’origine più fondamentale di questo fenomeno non è ancora stata del tutto compresa”.
Mediante simulazioni al calcolatore, i ricercatori di Unimore hanno studiato le proprietà di adesione e resistenza allo scorrimento di numerosi materiali solidi e dimostrato che esiste una diretta connessione tra queste proprietà tribologiche e le proprietà elettroniche delle interfacce. In particolare, l’adesione dipende dalla carica elettronica che si accumula tra due superfici quando vengono poste a contatto, e l’ attrito adesivo dipende dal modo in cui questa carica si ridistribuisce durante lo scorrimento relativo delle superfici.
L’interesse della comunità scientifica per questa scoperta è testimoniata dallo spazio che lo studio dei ricercatori Unimore ha avuto con la pubblicazione sulla prestigiosa rivista Physical Review Letters.
“ Il lavoro che abbiamo pubblicato – afferma la dott.ssa M. Clelia Righi – mira ad aggiungere un tassello alla comprensione della natura fondamentale dei fenomeni di attrito dimostrando che essa ha a che fare con le proprietà elettroniche delle interfacce. Questo risultato è importante non solo per la conoscenza di base, ma anche per applicazioni pratiche, come la messa a punto di materiali lubrificanti. Abbiamo, infatti, dimostrato che un modo efficace per ridurre l’attrito adesivo tra superfici solide consiste nell’inibire l’accumulo di carica all’interfaccia ad esempio modificando la composizione chimica delle superfici. Inoltre, il nostro lavoro computazionale potrebbe ispirare nuove tecniche sperimentali per monitorare le forze di attrito adesivo misurando, ad esempio, l’evoluzione delle proprietà elettroniche delle interfacce solide durante lo scorrimento.”
IL GRUPPO DI RICERCA UNIMORE DI TRIBOLOGIA COMPUTAZIONALE
Il gruppo di lavoro coordinato dalla dott.ssa M. Clelia Righi presso il Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche (FIM) di Unimore è attualmente costituito da sei giovani ricercatori di cui un laureando, due dottorandi e tre post-doc. Il gruppo si dedica allo studio computazionale dei materiali con particolare riguardo per i materiali lubrificanti e i ricoprimenti antiusura. Il gruppo, attivo anche nello sviluppo di metodi di simulazione multi-scala, si avvale della collaborazione di scienziati afferenti a rinomati laboratori e industrie internazionali.
M. CLELIA RIGHI
E’ nata a Modena. Ha ottenuto la maturità classica al liceo San Carlo di Modena e si è laureata in Fisica con lode all’Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia. Ha iniziato la sua attività di ricerca sui materiali a Trieste presso la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) e si è dottorata in Fisica nel 2004. Attualmente è “assistant professor” presso il Dipartimento di Scienze Fisiche Informatiche e Matematiche di Unimore, dove coordina un gruppo di ricerca sullo studio computazionale dei materiali. Studia fenomeni di attrito e adesione in materiali di interesse sia per le nanotecnologie, come materiali 2D, che per applicazioni macroscopiche, come ricoprimenti e lubrificanti in collaborazione con industrie come Toyota e Total.
