Nel cigolio delle scarpe da ginnastica il segreto per controllare l'attrito

Il cigolio delle scarpe da ginnastica sul pavimento liscio della palestra è il risultato di minuscole deformazioni del materiale morbido della suola che si propagano come onde sulla superficie. Lo dimostra uno studio internazionale coordinato dalla ricercatrice trentina Katia Bertoldi, che insegna meccanica applicata all'Università di Harvard. I risultati, pubblicati sulla rivista Nature, potrebbero aiutare a controllare l’attrito tra materiali diversi, con applicazioni che spaziano dai materiali sintetici alle faglie geologiche.

Quando un materiale soffice scivola su una superficie rigida può generare dei suoni acuti. Studi precedenti avevano ipotizzato che il fenomeno dipendesse da impulsi prodotti dall’alternanza tra adesione e scivolamento, ma si erano concentrati su movimenti lenti, che non producono cigolii. Il team guidato da Katia Bertoldi ha invece analizzato interazioni tra superfici che avvengono a velocità tali da generare rumore. Filmando ad alta velocità una scarpa da ginnastica che colpisce una lastra di vetro liscia, i ricercatori hanno potuto osservare le deformazioni della suola in gomma che si propagano a ondate sulla superficie. L’altezza del suono prodotto corrisponde alla frequenza di questi impulsi, determinata dalla rigidità e dallo spessore della suola.

Ulteriori esperimenti indicano che una superficie morbida e liscia produce impulsi irregolari e quindi nessun suono acuto, mentre superfici con scanalature (come la suola delle sneaker) generano frequenze costanti, responsabili del tipico cigolio.

In un articolo di commento, Bart Weber dell'Università di Amsterdam sottolinea che lo studio “solleva una questione più profonda sulla natura dello scorrimento tra interfacce fortemente vincolate” e osserva che, "se questi processi saranno compresi e controllati, potranno aprire la strada a una regolazione mirata del comportamento dell’attrito".