Devo ammettere che è davvero divertente
quando mi chiedono che lavoro faccio,
perché dico che, letteralmente, strofino cose una contro l'altra.
Sembra ridicolo,
strofino semplicemente cose.
Ma questa cosa ha un nome tecnico:
tribologia.
T-r-i-b-o-l-o-g-i-a,
dal greco antico, "Tribos",
che significa "strofinare".
È una parola strana che forse non avete mai sentito prima
ma vi prometto
che scoprirla cambierà il vostro approccio con il mondo reale.
La Tribologia mi ha dato progetti fantastici.
Ho lavorato con materiali che volano, e ho lavorato con il cibo per cani --
una combinazione apparentemente improbabile per una persona
per più di un paio di anni,
fino a che non inizia a vedere il mondo attraverso una lente tribologica.
E credo che vi sorprenderebbe vedere
quanto può essere significativa un po' di tribologia
nell'alleviare grandi problemi.
La tribologia è lo studio dell'attrito, dell'usura e della lubrificazione.
Tutti voi avete sperimentato tutte e tre queste cose.
Ricordate l'ultima volta che avete provato a spingere un oggetto pesante
e sentivate qualcosa che faceva resistenza?
Quello è l'attrito.
L'attrito è la forza che si oppone al movimento.
L'usura è la perdita o il trasferimento di materiale.
È il motivo per cui bisogna comprare delle scarpe nuove,
perché la suola si consuma.
I lubrificanti servono a ridurre attrito e usura.
Ammorbidiscono quei bulloni arrugginiti che altrimenti non si svitano.
Ma la tribologia è anche definita come la scienza dell'interazione tra superfici
in moto relativo.
Quindi, interazione tra superfici in moto relativo:
ce ne sono tantissime al mondo.
Mentre siete lì seduti adesso, state dondolando un piede
o vi state spostando appena sulla poltroncina?
Indovinate? Quella è tribologia.
Anche un piccolissimo movimento sulla poltrona
richiede che due superfici si muovano una contro l'altra.
E la vostra interazione tribologica
è diversa da quella del vostro vicino di posto.
Questo perché i vestiti che indossate
cambiano l'attrito tra voi e la poltrona.
É più facile spostarvi sulla poltrona se indossate seta
rispetto a chi indossa della lana.
Questo perché l'attrito è minore per la seta.
Se state muovendo o anche solo dondolando la caviglia,
fa un rumore come di schricchiolio?
Vi è successo, vero?
Vi alzate, vi muovete e sentite un'articolazione scrocchiare.
Grazie per quel suono, tribologia.
Quel suono può essere il movimento del fluido
che lubrifica le articolazioni.
Si formano delle bolle d'aria nel fluido.
Quel suono può anche provenire da due nervi che si accavallano.
Abbastanza comune nella caviglia,
quindi tutti voi che amate roteare il piede
potreste improvvisamente trovare interessante la tribologia dei tendini.
Ma come fa una persona a diventare tribologista come me?
Inizia tutto da bamini, ovviamente.
Ho fatto la ballerina da piccola.
Ho raggiunto quel livello in cui danzi sulle punte,
o "en pointe".
Quando si danza sulle punte, si indossano quelle bellissime scarpette
che però sul palco possono essere scivolose.
Quando balli sulle punte l'ultima cosa che vuoi
è scivolare e cadere.
Quindi avevamo delle cassettine con dentro della pece greca.
Dovevamo entrare nella cassetta e rivestire di pece le nostre scarpette.
La pece deriva dalla linfa degli alberi
e sotto forma di polvere rende gli oggetti meno scivolosi.
Da ballerina imparavi molto in fretta
quanta pece mettere sulle scarpette,
perché se non ne mettevi abbastanza, sicuramente cadevi
per via del pochissimo attrito tra il palco e le scarpette.
Nel migliore dei casi,
eri solo considerata la ballerina più maldestra
ma nel peggiore dei casi potevi farti male.
Ero già in grado di ottimizzare e manipolare l'attrito.
Vedete? Ero destinata a diventare una tribologista.
(Risate)
Ma anche voi eravate dei piccoli tribologisti.
Quando usavate i pastelli a cera o le matite colorate,
sapevate che più premevate più il colore era scuro.
Sapevate anche che questo significava temperare quella matita
o quel pastello più spesso,
perché si sarebbe consumato prima.
Parliamo di quei bellissimi pavimenti a cui era stata data la cera
e su cui era irresistibile correre in scivolata.
Sapevate che mettendo un paio di calze
avreste fatto un'ottima scivolata su quel pavimento.
Ma a piedi nudi era impossibile.
Maestri manipolatori dell'attrito.
Tutti i bambini sono tribologisti.
Ma noi adulti invece?
Questa mattina vi sarete lavati i denti.
Spero.
(Risate)
Questa è tribologia.
Il dentifricio e lo spazzolino lavorano insieme
per rimuovere la placca dai denti.
Per la cronaca, mio papà è un dentista.
Non avrei mai creduto che il mio lavoro potesse ricollegarsi alla famiglia.
Ma un giorno ci siamo ritrovati a parlare la stessa lingua
quando mi è stato chiesto di studiare la rimozione della placca dentale.
Sembrava abbastanza semplice,
finché non ho iniziato a guardare la cosa da tribologista,
allora è diventato molto complesso.
Ci sono materiali duri -- i vostri denti --
materiali morbidi come le gengive, il dentifricio, lo spazzolino.
C'è la lubrificazione, sotto forma di saliva e acqua,
i movimenti della persona che spazzola e molte altre cose.
Vi assicuro che se mettessimo diamanti nel dentifricio
riusciremmo a rimuovere la placca.
Ma probabilmente rimuoveremmo anche i vostri denti.
C'è un sottile equilibrio tra il rimuovere la placca
senza però danneggiare denti e gengive.
Ci spazzoliamo i denti perché abbiamo mangiato.
Mangiare è nella routine di chiunque.
Sembra abbastanza semplice.
Ma è un'altra branca della tribologia
e non è così semplice.
C'è il cibo, che si spezzetta e consuma mano a mano che mangi,
e questo cibo interagisce con i denti, con la lingua,
con la saliva e con la gola.
Tutte queste interazioni influenzano la nostra esperienza mangiando.
Penso che tutti ricordiamo di aver provato un cibo nuovo
e di aver pensato
"Mmh, il sapore è buono
ma non mi piace la consistenza."
I tribologisti vedono la lubrificazione, e il coefficiente di attrito,
come modi di collegare sensazione e consistenza in bocca con l'esperienza,
quindi se cambiamo la composizione di ciò che mangiamo e beviamo
cambiando la quantità di zuccheri e grassi
come cambia la sensazione in bocca?
Come lo quantifichiamo?
I tribologisti lavorano per rispondere a questa domanda.
E mentre i miei colleghi in una parte del laboratorio
studiavano il contenuto di grassi dello yogurt
io ero dall'altra parte
a studiare il cibo per cani.
In quel laboratorio c'era un profumino davvero squisito.
Tutti ci spazzoliamo regolarmente i denti.
Ma quanti di noi spazzolano i denti ai nostri animali?
Gli animali adulti hanno spesso malattie parodontali,
quindi dovremmo davvero spazzolare loro i denti,
e molti padroni stanno iniziando a farlo.
Il mio migliore amico è bravissimo a spazzolare i denti al suo gatto.
Con il mio gatto è impossibile.
Ciò che i produttori di cibo per animali stanno tentando
è aggiungere un agente per la rimozione della placca nei biscotti.
Se avete un cane,
forse sapete che se gli date un biscottino
magicamente sparisce dopo un solo morso.
Quindi la sfida è:
come rimuovere la placca in un boccone?
Ho creato quindi un test per studiare il problema
e per farlo ho dovuto mimare la bocca dei cani:
i loro denti, la loro placca e la loro saliva.
E ho calcolato l'attrito e l'usura
per studiare l'efficacia di quel biscotto nella rimozione della placca.
Se adesso state pensando all'ultima volta
che non avete spazzolato i denti al cane, non c'è di che.
Ma qual è la cosa importante della tribologia?
Fatemi fare un ultimo esempio.
Non importa dove siete adesso, in qualche modo ci siete arrivati.
Camminando, o in bicicletta,
ma molti in questa sala saranno arrivati con l'automobile.
Pensate a tutti i sistemi tribologici che ci sono in un'automobile.
Ci sono le vostre interazioni con l'auto,
le interazioni dell'auto con la strada
e tutto ciò che riguarda la trasmissione meccanica nel cofano.
Molta della manutenzione di routine ha a che fare con la tribologia.
Sapete ad esempio per quanti chilometri
potete usare le gomme prima di sostituirle.
Verificate regolarmente il battistrada sulle gomme.
Controllate spesso l'usura delle gomme.
La Tribologia è lo studio dell'usura e dell'attrito,
e con le gomme, l'attrito può significare
un arrivo a destinazione o un incidente stradale.
Questo perché l'attrito tra le gomme e la strada
influenza l'accelerazione, la frenata
e il tempo di arresto.
Da autisti, istintivamente sapete quanto è importante l'attrito,
perché sapete che quando le strade sono bagnate
sono più pericolose perché sono scivolose.
Questo perché l'acqua riduce l'attrito
tra le ruote e l'asfalto.
Forse vi ricordate che l'attrito è la forza che si oppone al moto,
quindi dal momento che l'acqua riduce quella forza, è più facile muoversi
perciò è più scivoloso quando le strade sono bagnate.
Un'altra cosa da considerare
è che per contrastare l'attrito ci vuole energia,
quindi c'è una perdita di energia contro l'attrito.
Così le gomme possono influenzare il rendimento del carburante.
Sapevate che circa un terzo del carburante
che mettete nell'auto
viene utilizzato per superare l'attrito?
Un terzo.
La ricerca tribologica ci ha aiutati a ridurre l'attrito
cioè aumentare l'efficenza del carburante riducendo le emissioni.
Holmberg e Erdemir hanno condotto alcuni studi interessanti
nel dimostrare come la tribologia
può ridurre i nostri consumi di energia.
E hanno scoperto che, nell'arco di 20 anni,
abbiamo avuto l'opportunità di ridurre
il consumo di energia dei mezzi di trasporto
fino al 60 per cento.
Quando pensate a tutte le auto del mondo
è un sacco di energia risparmiata.
È parte di quasi il 9 per cento del nostro consumo globale di energia
che è stato dimostrato potremmo risparmiare con la tribologia.
È un quantità notevole di energia.
Guardando i dati, la tribologia può fare cose meravigliose.
I miei colleghi hanno individuato fino a 20 quads di energia
che potremmo risparmiare solo negli USA.
Per chiarire il concetto:
un quad di energia equivale più o meno a 180 milioni barili di petrolio,
e la tribologia ci può aiutare a risparmiare 20 volte quella quantità.
È possibile fare ciò con nuovi materiali, con nuovi lubrificanti,
nuovi componenti,
oppure fare cose come rendere le turbine eoliche più efficienti.
Questo è stato possibile mettendo in una stanza 31 persone
che guardavano il mondo da una prospettiva tribologica.
Immaginate tutte le opportunità che ci sarebbero
se più persone iniziassero a vedere la tribologia che ci circonda.
I miei progetti preferiti al momento sono le applicazioni aerospaziali.
Mi piace ridurre attrito e usura in quegli ambienti complessi.
Posso creare materiali e parti
che possono ridurre l'attrito nelle componenti mobili e nei motori
in modo che ci sia meno forza ad opporsi al loro movimento.
Meno forza da muovere significa che impiegherebbero meno energia,
utilizzando un attuatore più piccolo,
che peserebbe meno,
e che potrebbe risparmiare carburante.
Posso aiutare nella creazione di pezzi con minore usura e quindi più longevi.
Ridurrebbe lo spreco di materiale
e può significare una fabbricazione meno frequente di componenti,
risparmiando quindi l'energia della fabbricazione.
Vi esorto ad iniziare a vedere la tribologia nella quotidianità
e iniziare a pensare a come potreste migliorare l'interazione tra le superfici.
Anche il più piccolo dei miglioramenti
può fare la differenza.
La tribologia può essere una parola strana,
ma ha un impatto davvero notevole sul nostro mondo.
Grazie.
(Applausi)