Costruito sulla sabbia: La scienza dei materiali granulari

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Titolo originale:

Built on Sand: The Science of Granular Materials

Contenuto del libro:

Spiegando la scienza contenuta in un semplice insieme di grani, la forma più abbondante di materia presente sulla Terra.

I mezzi granulari - composti da grandi quantità di grani, consolidati o meno - costituiscono la forma più abbondante di materia solida sulla Terra. I materiali granulari si assemblano in configurazioni disordinate che gli scienziati spesso paragonano a un sacchetto di biglie. Costituiti da particelle macroscopiche piuttosto che da molecole, sfidano lo schema standard di classificazione in termini di solido, liquido e gas. I materiali granulari rappresentano un modello rilevante per diversi ambiti di ricerca, tra cui l'ingegneria, la fisica e la biologia. William Blake desiderava "Vedere un mondo in un granello di sabbia"; in questo libro, i ricercatori pionieri della materia granulare spiegano la scienza nascosta dietro i semplici granelli, facendo luce sul comportamento collettivo in ambienti disordinati in generale.

Gli autori iniziano descrivendo il singolo granello con le sue diverse origini, forme e dimensioni, quindi esaminano i grani in forma ammassata o impilata. Spiegano la frazione di impacchettamento dei mezzi granulari, una questione cruciale che influisce sulle proprietà mostrate nelle applicazioni pratiche; esplorano le deformazioni su piccola scala in pile di grani disordinati, con particolare attenzione all'attrito; e presentano le teorie dei vari modi di disordine. Nel corso della trattazione vengono affrontati concetti quali le catene di forze, gli effetti di inarcamento, i grani bagnati, i contatti appiccicosi e gli effetti inerziali. Basandosi su recenti simulazioni numeriche e su concetti classici sviluppati in fisica e meccanica, il libro offre un'introduzione accessibile a un campo in rapido sviluppo.