Avreste mai associato il vetro ad uno degli scherzi più ingegnosi della storia? Probabilmente no, ma stiamo per raccontarvi una storia, quella delle gocce del principe Rupert, che ha inizio nelle corti europee del ‘600 e che giunge sino ai giorni nostri grazie all’interesse scientifico che ne ha alimentato la diffusione.
Le gocce del principe Rupert, anche conosciute come larmes Bataviques, lacrime di Batavia, sono piccoli oggetti di vetro temprato a forma di lacrima o girino, caratterizzati da enormi tensioni interne. Queste gocce si ottengono facendo stillare del vetro fuso direttamente in acqua, in un processo estremo di tempra che provoca enormi tensioni nel materiale.
La storia dello scherzo
Tradizione vuole che il principe Rupert di Baviera (1619-1683) abbia portato le lacrime di Batavia all’attenzione di Carlo II, re d’Inghilterra. Il principe, appassionato di scienza e avido di esperienze, in seguito ad uno dei suoi numerosi viaggi, portò in Inghilterra le gocce di vetro e interpellò la Royal Society per conoscerne le peculiarità.
Ma l’avvincente scherzo dei “vermicciuoli di vetro temprato” non si limitò all’Europa settentrionale. Toccò infatti anche l’Italia. Geminiano Montanari, matematico e astronomo coevo al principe Rupert, fu tanto colpito dalla meccanica delle gocce da condurre diverse ricerche, rendendone edotto persino il granduca di Toscana Ferdinando II.
Perché gli uomini del XVII secolo furono tanto affascinati dalle gocce del principe Rupert?
Lo scherzo era piuttosto semplice. Questo piccolo oggetto stupiva per la sua durezza straordinaria, capace di sfidare i colpi di martello. A seguito di tale prova di forza, la lacrima di Batavia veniva posta tra le mani di uno dei presenti. Ed era sufficiente un leggero urto alla coda per provocare l’immediata deflagrazione della goccia, tra l’incredulità degli astanti.
Come può un oggetto essere al contempo tanto duro e tanto fragile?
Oggi si attribuisce questa caratteristica, sul limitare dell’ossimoro, al processo di tempra: il rapido raffreddamento dello strato esterno delle gocce del principe Rupert esercita una compressione sullo strato interno, più lento nel raffreddamento e con tendenze a rilassare verso l’esterno.
Tali tensioni contrarie spiegano sia la resistenza che la fragilità delle lacrime di Batavia. Le due forze si mantengono in equilibrio finché non viene troncata la coda della goccia, area in cui dominano le tensioni di compressione, che assecondano l’urto liberando la sollecitazione interna.
Uno studio della materia
Formazioni simili alle gocce del principe Rupert vengono prodotte, in specifiche condizioni, dalla lava vulcanica. Ecco spiegato perché l’interesse per le lacrime di Batavia sia ancora così vivo. La loro frammentazione esplosiva è, infatti, oggetto di numerose ricerche, volte ad indagare la distribuzione della dimensione dei frammenti, in parallelo alle tensioni immagazzinate nei vulcani attivi.
Ci troviamo dunque dinnanzi a molto più di uno scherzo che ha saputo trascendere i secoli. Le gocce del principe Rupert rappresentano un vero e proprio ritrovato tecnologico che ci guida nella comprensione della meravigliosa complessità della materia.
Fonti: scienzainrete.it, sciencecue.it, wikipedia.org
Fonte immagine: Mg3kc at English Wikipedia, Public domain, via Wikimedia Commons
