Ecco il problema con l'attrito:gli scienziati non sanno davvero come funziona. Sicuro, gli umani hanno sfruttato il potere dell'attrito da quando sfregano insieme due bastoncini per accendere il primo fuoco, ma la fisica dell'attrito rimane in gran parte nell'oscurità.

In un nuovo giornale in Materiali della natura , Il professore della Brandeis University Zvonomir Dogic e il suo laboratorio hanno esplorato l'attrito a livello microscopico. Hanno scoperto che la forza che genera l'attrito è molto più forte di quanto si pensasse in precedenza. La scoperta è un passo importante verso la comprensione della fisica del mondo cellulare e molecolare e la progettazione della prossima generazione di microscopiche e nanotecnologie.

La ricerca è stata condotta come parte del Brandeis University Materials Research Science and Engineering Center.

Dogic e il suo team si sono concentrati sulle forze di attrito dei filamenti di actina, elementi costitutivi cellulari essenziali responsabili di molte funzioni biologiche tra cui la contrazione muscolare, movimento cellulare e divisione cellulare. Tutti questi processi richiedono che i filamenti si muovano e scivolino l'uno contro l'altro, generando attrito. Gli scienziati presumevano che le forze di attrito di questi movimenti fossero minime, agendo più come un attrito idrodinamico più debole, come tirare un oggetto attraverso l'acqua, rispetto al più grande attrito solido, spingendo un oggetto su una scrivania.

Ma Dogic e il suo team hanno osservato il contrario. Hanno sviluppato una nuova tecnica per misurare l'attrito, e quando trascinavano due filamenti di actina l'uno contro l'altro, hanno osservato forze di attrito quasi 1, 000 volte maggiore del previsto, più vicino all'attrito solido rispetto all'attrito idrodinamico.

Questo è dovuto, in parte, all'interazione interfilamento. Immagina i filamenti come due fili di perline, uno sopra l'altro, tirato in direzioni opposte. Mentre le corde si muovono, le perline devono salire e superare le loro controparti sulla corda opposta, generando ancora più attrito. Osservando questa interazione interfilamento, Dogic e il suo team sono stati in grado di misurare le forze di attrito e sintonizzarle, alterando le forze per includere più o meno attrito.

"Prima di questa ricerca, non avevamo un buon modo per controllare o comprendere l'attrito, "Dice Dogic. "Abbiamo ancora molto altro da capire ma ora, una delle nostre scienze più antiche sta diventando meno opaca."