Definire il fuoco come plasma è un argomento che divide anche esperti di fisica e chimica, quindi le espressioni più diffuse puntano a «quasi plasma» o «plasma parziale». Su una cosa sono però d'accordo: il fuoco scalda e brucia… ma e se fosse possibile creare un fuoco freddo/plasma freddo? Nelle condizioni giuste, il fuoco freddo congela ciò che tocca, e il canale The Action Lab su YouTube ha due video con eccellenti dimostrazioni.
Fuoco e plasma
«Fuoco: ossidazione accelerata di un materiale nel processo di combustione. La fiamma è la parte del fuoco che emette luce visibile, e il processo è esotermico, quindi emette anche energia sotto forma di calore.». Una descrizione generica e da manuale, senza dubbio.
Ma se proviamo a esplorare la sua relazione con il plasma, la storia si complica. Per alcuni, quando un gas raggiunge la temperatura minima che gli permette di essere visto, è un plasma. Per altri, tutto dipende dal livello di ionizzazione, e nel caso del fuoco, non sarebbe così alto.
Allora… mezzo plasma? Semi plasma? Se sembra troppo confuso, cerchiamo i punti in comune. Fuoco e plasma sono caldi, e l'idea che possano trasformarsi in qualcosa di «freddo» è contraddittoria… a meno che non alteriamo un po' le loro condizioni. È quello che hanno fatto nel canale The Action Lab, lo stesso del drone nell'ascensore, e del segnale Internet attraverso l'acqua. Fuoco freddo!
Fuoco freddo!
Tutto inizia con un elettrodo, che raggiunge decine di migliaia di volt. Il potenziale è così alto che il gas attorno all'elettrodo si ionizza.
La chiave per trasformare quel fuoco/plasma in freddo è spostare l'energia termica conservando gli elettroni liberi. Per farlo serve un gas che si ionizzi facilmente e che abbia una conducibilità termica superiore. In una parola, elio.
Regolando il flusso del gas, la sua circolazione diventa abbastanza veloce da far sì che gli ioni non accumulino energia termica, ma non gli elettroni liberi.
Allora, perché quegli elettroni non ci bruciano? La risposta è che non hanno la massa necessaria. Questo trasforma il fuoco freddo in un eccellente sterilizzatore, distruggendo virus e batteri superficiali senza bruciare il materiale.
Il fuoco che congela le cose
Tuttavia, l'esperimento del primo video è a temperatura ambiente. Per creare un fuoco freddo che congela ciò che tocca, la soluzione è ridurre drasticamente la temperatura del gas.
A questo punto si apre tutto un ventaglio di possibilità, ma The Action Lab ha seguito la via del ghiaccio secco, posto su una serpentina di rame. Questo fa scendere la temperatura dell'elio a circa -78 gradi Celsius.
La parte più complicata è filmare il congelamento (si vede meglio con molta luce, anche se questo «nasconde» il plasma), ma la scorciatoia è bagnare gli oggetti prima di avvicinarli all'elettrodo.
