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La viscosità è una di quelle grandezze che diamo per scontate ogni volta che versiamo l'olio nel motore, eppure fino a oggi mancava una risposta a una domanda apparentemente banale: esiste un valore massimo? La risposta arriva dal Giappone e riguarda, indirettamente, anche il cofano della vostra auto.
Il professor Masaki Yoshida della Ritsumeikan University ha pubblicato il 29 giugno 2026 sulla rivista Physics of Fluids uno studio (dal titolo "Upper bound of viscosity from a geophysical perspective") che fissa il limite fisico superiore della viscosità dinamica. Nelle parole dello stesso autore, "questo studio suggerisce che il limite superiore della viscosità è di 1030±2 Pa·s, basato sulla definizione fisica della viscosità come resistenza al flusso su scale temporali finite, da quelle osservabili dall'uomo a quelle della storia della Terra". Un numero enorme. Per avere un riferimento, l'acqua ha una viscosità di circa 10-3 pascal-secondi e il miele intorno a 10 Pa·s: come sottolinea la ricerca, il tetto proposto è circa 1033 volte più viscoso dell'acqua.
Per arrivare a questo risultato, Yoshida non si è affidato a un solo tipo di dato ma ha combinato tre approcci indipendenti che, sorprendentemente, convergono verso lo stesso intervallo. Da un lato le osservazioni geodetiche, che secondo lo studio mostrano come "le porzioni stabili delle placche tettoniche abbiano viscosità effettive di circa 1024 Pa·s o superiori". Dall'altro le leggi di flusso ricavate in laboratorio per i minerali che compongono le rocce, tra cui olivina, clinopirosseno, diopside, anortite e quarzo, valutate in regime di scorrimento diffusivo lungo i primi 200 chilometri di litosfera oceanica. Infine le simulazioni numeriche della convezione del mantello e della deformazione visco-elasto-fragile delle placche durante la subduzione.
Il punto affascinante è il significato pratico di quel numero. Un materiale con viscosità pari al limite cosmico scorrerebbe così lentamente che il suo tempo di rilassamento di Maxwell, cioè il tempo necessario perché accumuli una deformazione misurabile, eguaglierebbe o supererebbe l'età della Terra, stimata in circa 4,5 miliardi di anni. In altre parole, si comporterebbe come un corpo rigido su qualsiasi scala temporale osservabile. Come ha spiegato lo stesso Yoshida, "l'intervallo di viscosità superiore proposto rappresenta un criterio dipendente dalla scala temporale al di sopra del quale un materiale si comporta come un corpo effettivamente rigido anziché come un continuo viscoso deformabile".
Per dare un'idea della scala, il celebre esperimento della goccia di pece dell'Università del Queensland, in corso dal 1927 e considerato il fluido più lento mai osservato in laboratorio, ha una viscosità stimata intorno a 2,3 x 108 Pa·s, cioè circa 230 miliardi di volte quella dell'acqua: eppure resta lontanissimo dal tetto individuato da Yoshida.
Il valore ha anche un risvolto teorico importante, perché elimina il segnaposto della "viscosità infinita" che veniva spesso usato negli studi di fluidodinamica e nelle simulazioni geodinamiche, dove un numero troppo grande fa letteralmente collassare il calcolo numerico. Un materiale, dice lo studio, diventa effettivamente rigido molto prima di raggiungere qualsiasi valore infinito ipotetico, e il significato della viscosità dipende non solo dal suo valore numerico ma anche da sforzo, velocità di deformazione e tempo. Le ricadute vanno oltre la geofisica e toccano i fluidi non newtoniani ad alta viscosità, i materiali vetrosi e la soft matter, fino a un condimento familiare come il ketchup, che si assottiglia quando si agita la bottiglia grazie al cosiddetto shear thinning.
Qui entra in gioco l'automobile. La viscosità è il parametro che decide come un olio motore scorre alle diverse temperature, formando il velo lubrificante che separa le superfici metalliche e riduce l'attrito. Un olio troppo fluido non protegge sotto carico, uno troppo denso spreca energia e rallenta la circolazione alla partenza a freddo, proprio quando avviene la maggior parte dell'usura.
La viscosità dinamica degli oli si misura in millipascal-secondi, dove un millipascal-secondo equivale a un centipoise. Per i gradi a caldo, cioè quelli senza la lettera "W" di Winter come il "30" di un 5W30, si divide la viscosità dinamica per la densità dell'olio e si ottiene la viscosità cinematica, misurata in centistokes. La celebre gradazione SAE che leggete sulla bottiglia nasce proprio da qui: lo standard SAE J300 definisce gli intervalli attraverso misure a più temperature. Un olio con viscosità cinematica compresa tra 9,3 e 12,5 centistokes a 100 gradi rientra nel grado SAE 30, per esempio, mentre il numero prima della "W", da 0W a 25W, indica il comportamento a freddo verificato con il Cold Cranking Simulator e il Mini-Rotary Viscometer. A completare il quadro contribuisce l'indice di viscosità, un numero adimensionale definito dalla norma che quantifica quanto la viscosità cambia con la temperatura, spesso migliorato con additivi polimerici.
Negli ultimi anni la spinta verso il risparmio di carburante ha portato a gradazioni sempre più fluide, dai 0W-20 fino ai recentissimi 0W-16 e 0W-8, introdotti nella revisione dello standard proprio per rincorrere obiettivi di consumo sempre più severi. Per questo è cresciuta l'importanza del parametro HTHS, la viscosità ad alta temperatura e alto sforzo di taglio misurata a 150 gradi con uno shear rate dell'ordine del milione al secondo, che verifica che il film d'olio resista anche nei cuscinetti roventi di un motore tirato: un 0W-16 deve garantire almeno 2,3 mPa·s, un tempo un 10W-60 arrivava a 3,7. Così, dal mantello terrestre alla vostra coppa dell'olio, la stessa grandezza fisica racconta storie che vanno dai pochi millipascal-secondi fino al limite cosmico.
