Direttamente dai laboratori della Rockfeller University , Pierre Lecomte DuNuoy, ha perseguito la sua ricerca anche in campo medico con la legge sulla cicatrizzazione delle ferite superficiali.
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| https://rupress.org/jem/article-pdf/24/5/451/1174171/451.pdf |
In figura un immagine estratta dai documenti della ricerca che rappresenta la tendenza con il tempo della guarigione della ferita di un paziente di 36 anni.
Come già accennato in precedenza il tensiometro DuNouy è la semplice applicazione di uno strumento che trova riscontri in varie applicazioni.
Si tratta della bilancia di torsione.
Come già accennato in precedenza Tensiometro non si riferisce soltanto a misuratori di tensione superficiale, Ma anche ad altri misuratore di tensione come ad esempio il tensiometro per suolo anche detto sonda tensiometrica.
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| https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/tensiometer |
Un tensiometro è costituito da una tazza porosa, solitamente in ceramica e con pori molto fini, collegata a un vacuometro tramite un tubo riempito d'acqua ( Figura 1 ). La tazza porosa è posta in intimo contatto con il terreno sfuso alla profondità di misurazione. Quando il potenziale matriciale del suolo è inferiore (più negativo) rispetto a quello interno al tensiometro, l'acqua si sposta dal tensiometro lungo un potenziale gradiente di energia al suolo attraverso la tazza porosa satura, creando così un'aspirazione rilevata dal misuratore. Il flusso d'acqua nel terreno continua fino al raggiungimento dell'equilibrio e l'aspirazione all'interno del tensiometro è uguale al potenziale matriciale del suolo. Quando il terreno è bagnato, il flusso può avvenire nella direzione opposta, cioè l'acqua del suolo entra nel tensiometro fino a quando non viene raggiunto un nuovo equilibrio.
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| Figura 1 . Tensiometri per la misura del potenziale matriciale mediante vacuometri e trasduttori elettronici di pressione. |
Per approfondire ecco qui alcuni link:
http://www.florafit.it/florafit/downloads/Tensiometri_spiegazione.pdf;
https://www.platzgummer.it/cms/upload/prodotti/002_20Tensiometri_20e_20Strumenti_20di_20misura.pdf
INVENTORE: Lorenzo A. Richards - https://en.wikipedia.org/wiki/Lorenzo_A._Richards
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| https://www.cscscientific.us/web/image/product.product/723/image_1024/%5B70542000%5D%206%20Cm%20Platinum-iridium%20Ring%20For%2070545%20Tensiometer?unique=5b694d8 |
L' anello utilizzato per interfacciarsi con il liquido è composto di una lega di platino e iridio , questo perchè il platino ha la funzione di avere un costante angolo di contatto pari a zero, ovvero completa bagnabilità. ( L'angolo di contatto "angolo di bagnatura" è una misura della bagnabilità di un solido da parte di un liquido)
L' Iridio invece viene utilizzato nella lega perchè è un ottimo additivo del platino per irrigidirlo maggiormente, questo perchè l' anello non deve avere deformazioni altrimenti la misura risulterebbe sbagliata, ed ha ottime proprietà anti corrosione.
link: http://cdn2.hubspot.net/hub/75757/docs/First%20Time%20Users%20Guide.pdf?t=1441292715044
I tensiottivi hanno un influenza molto importante sulla misura della tensione superficiale che riguarda liquidi come detergenti, vernici, inchiostri, emulsionanti.
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| Schema di una micella di tensioattivo. Le molecole di tensioattivo sono situate all'interfaccia delle due fasi. La fase oleosa (ad esempio una goccia di olio) è rappresentata dal cerchio grigio, circondato dalle molecole di tensioattivo, a loro volta circondate dalla fase acquosa (in bianco). |
Cosa sono?
Con il termine di tensioattivi si intende una serie di sostanze che sono in grado di far variare la tensione superficiale di un liquido. Pertanto sciolto in acqua in piccole quantità di tensioattivi farmi una soluzione acquosa che rispetto all' acqua Hanno una minore tensione superficiale e un maggiore potere bagnante.
Questo fenomeno causa un piccolo errore nel calcolo della tensione superficiale che viene opportunamente corretto con fattori correttivi.
link utili: https://it.wikipedia.org/wiki/Tensioattivo, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0021979778900796
MEMENTO
1.
Il mio futuro, ma anche in un certo qual modo il
mio passato, li rappresento con questa apparentemente insignificante calamita
raffigurante la Mole. Infatti, spero di poter continuare il mio percorso
universitario specializzandomi a Torino. Circa dieci anni fa non sapevo neppure
cosa fosse la facoltà di ingegneria, ero solo un turista di dieci anni per le
strade di Torino desideroso di avere un ricordo di quella città. A distanza di
così tanto tempo penso che quella calamita mi abbia accompagnato durante tutto
il mio percorso fino a qui e continuerà a farlo.
Dalla formula:
Ci sono diverse NORMATIVE che regolano l' utilizzo dello strumento.Questo è necessario in quanto il metodo di misurazione può avere delle piccolissime differenze a causa dei diversi liquidi da considerare.
Esempi:
https://www.astm.org/
D971 - Interfacial Tension of Oil Against Water (https://www.astm.org/Standards/D971.htm)
Le misurazioni della tensione interfacciale su liquidi isolanti elettrici forniscono un mezzo sensibile per rilevare piccole quantità di contaminanti polari solubili e prodotti di ossidazione. Un valore elevato per il nuovo olio isolante minerale indica l'assenza della maggior parte dei contaminanti polari indesiderabili. Il test viene spesso applicato agli oli minerali invecchiati in servizio come indicazione del grado di deterioramento.
D1331 - Solutions of Surface Acting Agents (https://www.astm.org/Standards/D1331)
Questi metodi forniscono dati utili per valutare l'efficacia dei tensioattivi nel ridurre la tensione superficiale. Inoltre, i dati sulla tensione superficiale possono prevedere le interazioni tra liquidi e superfici solide o altri liquidi e possono essere utilizzati per stabilire le proprietà di bagnatura di vernici, solventi e altri liquidi.
metodo A Tensione superficiale di du Noüy ring.
Il metodo A originariamente è stato scritto principalmente per coprire soluzioni acquose di agenti tensioattivi, ma è anche applicabile a vernici acquose, soluzioni non acquose (comprese le vernici) e soluzioni di solventi misti.
metodo B Tensione interfacciale di du Noüy ring.
Il metodo B è applicabile alle soluzioni bifase. Può essere presente più di un componente di soluto, inclusi componenti di soluto che non sono di per sé tensioattivi.
D1417 - Synthetic Rubber Lattices (https://www.astm.org/Standards/D1417.htm)
Questo standard copre i metodi di prova per reticoli di gomma sintetica ABR, BR, CR, IIR, NBR, NCR, NIR, PBR, PSBR, SBR, SCR, SIR, reticoli di gomma sintetica con gruppi di acidi carbossilici sostituiti sulla catena polimerica e sintetico rinforzato reticoli di gomma. I test coperti includono la procedura per la raccolta di campioni e la determinazione del contenuto totale di solidi, insaturi volatili, pH, tensione superficiale, viscosità, coagulo, stirene legato, viscosità Mooney, stabilità meccanica, rinforzo in polistirene nel polimero contenuto e contenuto residuo di acrilonitrile. Ogni metodo di prova contiene informazioni su eccezioni materiali, apparati e procedure di prova.
D1590 - Surface Tension Industrial Water and Industrial Wastewater (https://www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/STP/PAGES/STP48575S.htm)
Questo metodo comprende la procedura per la misurazione quantitativa della tensione superficiale delle acque industriali e delle acque reflue industriali. Il metodo si basa sulla misurazione strumentale con il metodo ad anello e offre la determinazione più precisa e accurata. ( b ) Questo test non intende mostrare alcuna relazione diretta tra tensione superficiale e concentrazione di agenti tensioattivi.
Questi metodi per delle buone misure devono essere accompagnati da manuali per l' utilizzo dello strumento riportati nei link in basso.
Guida per utenti al primo utilizzo
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| https://thumbs.dreamstime.com/b/instruction-manual-blue-background-31878901.jpg |
Si inizia riempiendo la nostra vaschetta del liquido di cui andremo a calcolare la tensione superficiale.
Prima di qualsiasi misurazione lo strumento ha bisogno di una rapida calibrazione In modo tale da allineare l'anello con la superficie del liquido tramite alcune viti di regolazione.
Lentamente si può procedere a tirare il filo, a cui è collegato l'anello, tramite una manopola. Il procedimento viene eseguito lentamente affinché il film del liquido non si rompe. Il punto di rottura indicherà di conseguenza la rottura dell'equilibrio tra forze adesive e forze coesive, quindi il valore di tensione superficiale.
Si procede poi alla lettura del valore sul quadrante espressa in dynes/cm che viene opportunamente corretta con un fattore correttivo.
link video:https://youtu.be/qTRH1Hluz40
link manuale completo:
https://cdn2.hubspot.net/hub/75757/docs/Operating%20Manual%20CSC%20DuNouy%20Tensiometers.pdf
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| In figura è ripresa l'immagine dal fumetto Bushmaster. https://comicvine.gamespot.com/bushmaster/4005-10167/ |
Bushmaster è un normale essere umano esperto di rettili e un geniale inventore che ha creato una tuta e dispositivi per l' armatura del corpo che replicano varie abilità dei rettili. Questi includono il volo, la capacità di correre sull'acqua (abilità data dagli stivali come piedi di un basilisco, animale in grado di sfruttare la tensione superficiale dell'acqua per camminarci sopra), un'ampia gamma di visione migliorata (inclusi gli infrarossi), ventose per camminare sui muri, abilità camaleontiche, un guscio retrattile per la difesa e la capacità di rilevare il calore e la luce.
Collegamento consigliato ----》#06 IL SIMBOLO (https://sc259087.blogspot.com/2020/10/06-il-simbolo.html)
Science Ninjas è ambientato in un mondo familiare ma futuristico, dove Science Ninja Eureka Fermi guida il suo team di Science Ninjas contro ostacoli che possono superare solo con l'applicazione intelligente dei principi scientifici e ingegneristici. Ogni storia insegna un concetto scientifico specifico.In questo coso si spiega come un insetto riesce a stare sul pelo libero dell'acqua grazie a principio di tensione superficiale. (https://www.scienceninjas.com/valence-graphic-novel)
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| IMMAGINE PRESA DAL MANUALE DELLO STRUMENTO (https://cdn2.hubspot.net/hub/75757/docs/Operating%20Manual%20CSC%20DuNouy%20Tensiometers.pdf |
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| link immagine |
A come Anello utilizzato nel tensiometro Du Nouy come interfaccia con il liquido;
B come Bolle di sapone che possono generarsi grazie all' equilibrio stabilito tra tensione superficiale e pressioni ;
C come Cenco, una delle prime società che in collaborazione con l' inventore DuNouy, produceva tensiometri;(https://sc259087.blogspot.com/2020/10/11.html)
D come DuNouy, inventore del tensiometro ad anello per la misura di tensioni superficiali;
E come Energia libera superficiale (o tensione superficiale);(https://sc259087.blogspot.com/2020/10/05-il-principio-fisico-tensione.html)
F come Film inteso come membrana che si crea all' interfaccia di due fluidi;
G come Gancio utilizzato per collegare l' anello allo strumento;
H come Humboldt State University;
I come Interfaccia tra due fluidi;
L come Lecomte, nome dell' inventore;(https://sc259087.blogspot.com/2020/10/09-linventore-pierre-lecomte-du-nouy.html)
M come Manopola utilizzata per mettere in tensione il filo dello strumento;
N come Normative utilizzate per regolamentare le misurazioni;(https://sc259087.blogspot.com/2020/11/23-la-normativa.html)
O come Olio , esempio di liquido utilizzabile con il tensiometro interfacciale non miscibile con l' acqua;
P come Platino, materiale di cui è fatto l'anello;(https://sc259087.blogspot.com/2020/12/26-la-chimica-e-gli-strumenti.html)
Q come Quadrante su cui si legge il valore di tensione misurato;
R come Rockfeller University, dove DuNouy ha portato avanti il progetto;
S come Superficie libera del liquido;
T come Tensiometria la scienza che studia il fenomeno di tensione superficiale;
U come Utilizzo Universale come descritto dall' inventore in un articolo di " The Journal of General Physiology";
V come vite di regolazione che serve a calibrare lo strumento;
Z come la coordinata (verticale) lungo la quale si muove il filo;
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| https://www.ibolli.it/php/em-cept-13865-Archimede.php |
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| https://patents.google.com/patent/US3780569A/en |
Questo modello è una versione un pò più avanzata del tensiometro visto fin ora che è la base da cui hanno preso spunto tutte le configurazioni seguenti. Infatti dispositivi per misurare la tensione superficiale secondo il principio duNouy sono stati utilizzati per un bel po'di tempo, come evidenziato dagli Stati Uniti Pats. a nome Schoenburg n. 1.960.224, Dopel n. 2.756.587 e Heneage n. 3.043.131. Il principio duNouy della misurazione della tensione superficiale è stato incorporato in un numero qualsiasi di dispositivi di misurazione diversi che possono impiegare variazioni di corrente elettrica indotte meccanicamente per produrre una maggiore sensibilità di misurazione rispetto a quella normalmente pratica con i meccanismi di misurazione o pesatura meccanici.
Il dispositivo di supporto è in grado di muovere il contenitore verso il basso ad una velocità controllata spostando così l'interfaccia verso il basso oltre la porzione ad anello di un anello duNuoy. La forza necessaria per muovere l'anello duNuoy attraverso l'interfaccia del liquido viene misurata accuratamente dalla bilancia analitica.
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| In figura il quadrante del tensiometro con i vari valori assumibili per la tensione misurata mettendo in tensione il filo. http://cdn2.hubspot.net/hub/75757/docs/First%20Time%20Users%20Guide.pdf?t=1441292715044 |
4 o 6 ➝ come la circonferenza in centimetri dell' anello Du Nouy di platino-iridio;
70535 ➝ modello del tensiometro di superficie della compagnia cenco(central scientific company);
70545 ➝ modello del tensiometro di interfaccia della compagnia cenco(central scientific company);
90 ➝ la tensione massima consigliata in dynes/cm per non danneggiare il filo di torsione;
1919 ➝ anno a cui risale la prima citazione del metodo di misurazione du Nouy in "A new apparatus for measuring surface tension”, Journal of genetic physiology;
282.15 ➝ dollari richiesti per l acquisto del tensiometro interfacciale 70545 con un anello di platino-iridio da 6 cm di circonferenza. I prezzi risalgono al 6 Agosto 1954; https://science.sciencemag.org/content/sci/120/3110/local/back-matter.pdf
193.95 ➝ dollari richiesti per l acquisto del tensiometro superficiale 70535 con un anello di platino-iridio da 6 cm di circonferenza. I prezzi risalgono al 6 Agosto 1954; https://science.sciencemag.org/content/sci/120/3110/local/back-matter.pdf
15-30 ➝ i secondi richiesti per una singola misurazione;
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| Le informazioni utilizzate per la mappa sono state prese dal libro della Springer "Balances Instruments, Manufacturers, History" (https://www.springer.com/gp/book/9783642364464) |
Il 22 aprile 1917 veniva pubblicata a Torino un edizione de "L'Illustrazione della guerra e La Stampa Sportiva" che riportava tra gli annunci pubblicitari un tensiometro per la misura della tensione nelle funi e nei cavi utilizzato spesso in ambito aeronautico.
Questo documento è estratto da un articolo pubblicato da "SCIENCE", rivista scientifica, venerdì 4 settembre 1942 .
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| https://science.sciencemag.org/content/sci/96/2488/local/front-matter.pdf |
Sicuramente arduo è trovare l’utilizzo di un tensiometro di De Nouy all’interno di una pellicola cinematografica, ben più facile, però, è trovare un “tensiometro” che vada al di là della tensione dei liquidi, per fluttuare nel cielo.
Questo
è il caso del tensiometro utilizzato per misurare la tensione nelle funi utilizzate nel volo degli acquiloni tetraedrici di Alexander Graham Bell,
inventore da tutti sicuramente ricordato per il brevetto del 1876 del primo
telefono.
Nel
film bibliografico a lui dedicato, “La sposa di Boston”, si fa riferimento non
solo alla sua maggiore invenzione, ma anche alle sue scoperte sul volo. Egli,
infatti, affascinato dal volo degli uccelli, sperimentò le prime forme di aquiloni,
cercando il giusto equilibrio tra stabilità e portanza.
Bell
individuò nel tetraedro la forma perfetta per il suo aquilone, in quanto poteva
essere il modulo base ideale per infinite combinazioni di strutture e poteva
essere assemblato secondo tutte le direzioni assiali.
L’aquilone tetraedrico di Bell è composto da una velatura che ricopre le due facce ed ogni modulo base è tenuto in tensione da una struttura che non si modifica quando in volo unita ad altri moduli, così facendo l’aquilone conserva costantemente lo stesso rapporto tra velatura e peso della struttura.
ß Primo volo de “Il piccolo Cigno” del 1907, ottenuto assemblando 3393 moduli tetraedrici. L’aquilone si alzò fino a 55 metri, trainato da un vaporetto, dopo circa sei minuti planò sull’acqua.
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Pierre Lecomte du Noüy [1883 - 1947] Number 60 - Summer, 1948 |
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| https://en.wikipedia.org/wiki/Central_Scientific_Company |
Central Scientific ha prodotto e distribuito attrezzature per l'insegnamento delle scienze per scuole, college e università. Il marchio CENCO è stato utilizzato dal 1909 in poi. CENCO ha dominato il campo della vendita di attrezzature per l'educazione scientifica tramite il proprio catalogo di vendita per corrispondenza .
Nel 1935 l'azienda si affermò come uno dei principali fornitori nazionali di attrezzature scientifiche. Durante la seconda guerra mondiale , una parte dello stabilimento di produzione fu destinata alla produzione di beni di prima necessità, realizzando mirini per aeroplani e micce per bombe di grandi dimensioni. La produzione del tensiometro ebbe inizio il 1936.
Dopo il 1968, l'azienda ha iniziato ad avere difficoltà finanziarie. Nel 1974 le attività furono vendute ai concorrenti. L'attività didattica ha mantenuto il nome di Central Scientific Company. Nell'aprile 1979, i beni e le attività della Central Scientific furono acquisiti da due uomini d'affari di Buffalo, New York . Hanno venduto l'attività a Sargent-Welch (il loro principale concorrente) nel 2000.
Oltre ai suoi trattati scientifici, Pierre Lecomte DuNouy è stato anche un filosofo. Infatti, durante la seconda guerra mondiale, le condizioni dell'occupazione tedesca impedirono il lavoro sperimentale e si dedicò alla scrittura di L'Avenir de l'Esprit, pubblicato nel 1941 e incoronato nel 1942 dall'Accademia di Francia.
Nel 1944 l'Università di Losanna ha consegnato il premio Arnold Raymond per il contributo più prezioso alla filosofia della scienza a questi due libri e Le Tempe et la Vie (Bilogical Time) uscito nel 1936
Altri testi:
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| In figura una pagina del primo articolo pubblicato da duNouy riguardante un tensiometro ad anello |
Pierre Lecomte duNoüy 20 Dicembre 1883, Paris - 22 Settembre 1947, New York ) è stato un francese biofisico e filosofo. Probabilmente è meglio ricordato dagli scienziati per il suo lavoro sulla tensione superficiale e altre proprietà dei liquidi.
Il dottor Lecomte DuNouy è uno scienziato francese di fama internazionale. È nato a Parigi nel 1883, ha studiato alla Sorbona e alla facoltà di giurisprudenza. Nel 1915, il dottor DuNouy, allora tenente dell'esercito francese, incontrò il dottor Alexis Carrel e attraverso di lui si interessò a certi problemi che sembravano non avere soluzione.
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| https://speccoll.library.arizona.edu/collections/papers-pierre-lecomte-du-no%C3%BCy |
Il suo lavoro nello sviluppo di un'espressione matematica del processo di guarigione delle ferite lo ha portato all'attenzione del Rockefeller Institute. Dal 1920 al 1927, come membro associato di quell'istituto, il dott. DuNouy portò avanti le sue ricerche sulle proprietà del sangue. Uno strumento che ha inventato gli ha portato un premio dal Franklin Institute di Philadelphia. Nel 1927 torna a Parigi. Lui e la sua moglie americana, vissero a Parigi sotto il dominio nazista nei primi giorni della guerra, ma fuggirono negli Stati Uniti nell'agosto 1942, per continuare il suo lavoro. Nel corso della sua vita intera, il Dr. DuNouy ha studiato con Sir William Ramsay, e con Pierre e Mme. Curie. Ha pubblicato circa duecento articoli, per lo più tecnici e sette libri sulle sue ricerche e la sua filosofia della scienza. Oggi il Dr. du Nouy è conosciuto e rispettato dagli scienziati di ogni paese. Nel 1944 questo rispetto è stato segnalato dall'Università di Losanna, Svizzera, quando gli è stato conferito il Premio Arnold Reymond, per i suoi tre libri Le Temps et la Vie , L'Homme devant la Science e L'Avenir de L'Esprit , come il contributo più importante alla filosofia scientifica negli ultimi dieci anni.
Gli anelli utilizzati per la misura della tensione superficiale in PLATINO depositati in cilindri di legno e il filo che lo sorregge in MONEL(lega di nichel e rame) utilizzata per evitare la corrosione, essendo potenzialmente a contatto con liquidi di qualsiasi tipo.
