POST 1/2: Il “Paradosso della Lana” nel deserto (Tra fisica e Fantascienza)
Parliamo di caldo e abbigliamento in classe al ritorno dalle vacanze o alla fine del prossimo anno scolastico…
Immaginate di essere abbandonati nel bel mezzo del deserto del Sahara. Ci sono 46 °C all’ombra. Avete a disposizione due soli indumenti: un costume da bagno e un pesante mantello di lana. Cosa indossate per sopravvivere?
La risposta istintiva dovrebbe essere: “Il costume, ovviamente!”. E invece, con il costume da bagno si rischia il colpo di calore in pochissimo tempo. La scelta scientificamente corretta è il mantello di lana.
Scopriamone il perchè… Avete visto i film e le serie Star Wars o Dune?
Scopriamone il perché… Avete presente i film e le serie di Star Wars o Dune? I registi di fantascienza sanno il fatto loro.
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In Star Wars, sul pianeta Tatooine (che ha addirittura due soli!), i Predoni Tusken sono completamente sigillati sotto strati di bende e mantelli pesanti, e lo stesso Luke Skywalker indossa tuniche larghe di tessuto grezzo.
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In Dune, sul desertico e letale pianeta Arrakis, i Fremen non girano mica in canottiera. Indossano le tute distillanti (stillsuits), che li coprono letteralmente dalla testa ai piedi.
Non si tratta solo di estetica cinematografica. Gli autori si sono ispirati ai popoli nomadi della Terra (come i Beduini o i Tuareg), i cui vestiti rispondono a leggi fisiche precise.
Il segreto sta nel fatto che il caldo non è tutto uguale. Nel deserto il caldo è secco e la temperatura dell’aria (45 °C) è nettamente superiore a quella del nostro corpo (che si aggira sui 37 °C).
In questa situazione avvengono tre fenomeni fisici:
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L’effetto Thermos (Isolamento Termico): La lana è fatta di fibre arricciate che intrappolano l’aria - pensate a quando un maglione si infeltrisce: le fibre si compattano, si perdono le “camere d’aria” e il capo non isola più. L’aria ferma è un pessimo conduttore di calore. Proprio come un thermos mantiene il tè caldo in inverno ma tiene l’acqua fresca in estate, la lana impedisce al calore esterno (più caldo di noi) di entrare in contatto con la pelle.
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L’effetto Camino: I vestiti del deserto sono larghi e fluttuanti. Quando il vento soffia o la persona si muove, si crea un movimento convettivo: l’aria calda all’interno sale verso l’alto ed esce dal collo, “aspirando” aria più fresca dal basso.
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Il mistero delle vesti nere: Molti Beduini usano mantelli neri. Sembra una follia, visto che il nero assorbe il calore del sole. Uno studio scientifico pubblicato su Nature ha dimostrato che il tessuto nero si scalda molto, ma proprio per questo accelera l’effetto camino descritto sopra, creando una ventilazione interna ancora maggiore rispetto ai vestiti bianchi!
C’è un ultimo dettaglio biologico da non sottovalutare. Nel deserto, l’escursione termica è spaventosa. Appena il sole tramonta, la temperatura può crollare fino a sfiorare lo zero. Quel mantello di lana che di giorno vi ha fatto da scudo contro il sole, di notte vi salverà letteralmente la vita dal congelamento.
Immagine Wikipedia
Idea per l’attività in classe:
Mostrate ai ragazzi una foto di Paul Atreides (Dune) e una di un vero guerriero Tuareg. Sfidateli a trovare le analogie. Poi chiedete: “Secondo voi, questo trucco del cappotto di lana funzionerebbe anche durante un’estate afosa in Pianura Padana o a scuola a giugno?”.
…Ma questa è un’altra storia, e la vedremo nel prossimo post dedicato al caldo umido!
Se volete approfondire, potete leggere lo studio scientifico originale “Why do Bedouins wear black robes in hot deserts?” (in inglese) salvato negli archivi del Kalamazoo College: Shkolnik et al., 1980 - Nature.