domenica 5 maggio 2019

La Chimica dei Supereroi #4: Flash

Per questo quarto episodio della rubrica usciremo dall'universo Marvel per fare un’incursione in quello DC e parlare velocissimamente di un personaggio che ha avuto un'incarnazione sia nella Golden Age che nella Silver Age del fumetto americano sui supereroi. In casa Marvel c'è un personaggio che ha superpoteri simili (Quicksilver), ma essendo un mutante mi sembrava più interessante parlare invece di Flash.

Flash
Jay Garrick è un chimico che sta studiando gli effetti dell'acqua pesante; per sbaglio ne fa cadere a terra una provetta, assorbendone i vapori per tutta una notte. Al suo risveglio, dopo diverse settimane di coma, scopre di essere diventato superveloce, e diviene il supereroe Flash.
Barry Allen lavora come chimico forense per la polizia; mentre è in laboratorio, viene colpito da un fulmine che gli rovescia addosso i prodotti chimici presenti su uno scaffale. Al suo risveglio scopre di essere diventato superveloce, e diviene il supereroe Flash.
Il primo Flash appartiene alla Golden Age, mentre il secondo alla Silver Age; in un albo speciale i due poi si incontreranno anche, perché vivono in universi paralleli.

Isotopi
Nella molecola dell’acqua due atomi di idrogeno sono legati a uno di ossigeno. La forma più comune di idrogeno è il prozio (99,985% dell’idrogeno esistente), nel cui nucleo è presente solo un protone; quella meno comune è il deuterio, in cui c'è anche un neutrone. Atomi di uno stesso elemento con un differente numero di neutroni sono detti isotopi. Il deuterio, avendo un neutrone in più, pesa circa il doppio del prozio: quindi una molecola d’acqua in cui c’è il deuterio è più pesante rispetto alla comune acqua.


Da un punto di vista chimico la presenza di un isotopo piuttosto che un altro non modifica nulla. Da un punto di vista fisico le differenze sono per lo più legate alla stabilità del nucleo, ovvero alcuni isotopi sono instabili, cioè radioattivi. Differenze nelle proprietà chimico-fisiche sono trascurabili, perché legate alla forza di legame, che dipende dalla massa degli atomi legati tra loro, e la massa di due isotopi differisce di poco. Invece per l'acqua le cose sono diverse: dato che il deuterio pesa il doppio del comune idrogeno (un caso unico tra gli isotopi), le proprietà chimico-fisiche dell'acqua pesante mostrano significative differenze rispetto alla normale acqua (effetto isotopico).
Questo viene ulteriormente amplificato nei sistemi biologici, in quanto molto sensibili alle proprietà dell'acqua. Il legame a idrogeno, in cui l’idrogeno si mette a ponte tra alcuni atomi, è sostanzialmente il legame della vita (lo si trova infatti nell’acqua, nelle proteine, nei polisaccaridi, nel DNA); quello col deuterio è più forte, quindi diventa più difficile da rompere, e di conseguenza alcuni processi cellulari vengono interrotti. In particolare i complessi connessi alla mitosi (la duplicazione cellulare) negli eucarioti: le piante, quando viene fornita loro solo acqua pesante, smettono di crescere e i semi non germinano. L'acqua pesante è l'unica sostanza conosciuta in grado di influenzare i ritmi circadiani (una sorta di orologio interno che regola alcune funzionalità fisiologiche), aumentando costantemente la lunghezza di ciascun ciclo. Per l'uomo l'assunzione di acqua pesante non è nociva, a meno che si tratti di elevate quantità (cioè consumarla al posto della normale acqua): se sostituisse per il 50% l'acqua che permea i tessuti corporei, la cosa risulterebbe letale.
Perciò sniffare dei vapori di acqua pesante difficilmente potrebbe donare la supervelocità...

Biochimica
Per essere superveloce Flash dovrebbe disporre di un’elevatissima quantità di bioenergia per far andare i suoi muscoli. Questa è data da un molecola chiamata ATP, prodotta nel mitocondrio (un organulo della cellula), consumando glucosio e ossigeno; oppure attraverso il ciclo metabolico di Krebs, che utilizza i prodotti di degradazione derivanti dall'alimentazione (cioè demolendo proteine, lipidi, zuccheri). Per avere così tanta energia, Flash dovrebbe avere un metabolismo iperaccelerato. Avrebbe quindi bisogno di aumentare la produzione di enzimi, che servono ad accelerare le reazioni endogene, per cui dovrebbe incrementare la sua alimentazione proteica. Poi dovrebbe mangiare impressionanti quantità di carboidrati, per incrementare il suo metabolismo glucidico, e stoccare massicci quantitativi di zuccheri (e grassi) nel fegato e nei muscoli, così da averli a disposizione per produrre energia. In poche parole diverrebbe enorme. Ma se è più grosso, significa che ha anche bisogno di più energia per muoversi, e quindi si ricomincia daccapo... Ma non solo: per queste reazioni serve ossigeno, quindi Flash dovrebbe inspirare come un ossesso, e avere un'incredibile capacità polmonare e un cuore che pompa a più non posso il sangue verso le cellule. Come se non bastasse, alla fine dovrebbe espirare un quantitativo spaventoso di anidride carbonica, come una ciminiera.

Supervelocità
Avere la supervelocità vuol dire anche tenere conto dell’attrito dell’aria: alla velocità che raggiunge, il corpo e i vestiti di Flash dovrebbero prendere fuoco. Per questo indossa una speciale tuta.
Flash può persino superare la velocità della luce, cosa che però è ritenuta fisicamente impossibile. Più un oggetto si avvicina alla velocità della luce più la sua massa cresce; una volta raggiunta, la sua massa diviene infinita. E oltre? Matematicamente parlando, dovrebbe diventare immaginaria, cosa che non ha propriamente un significato fisico, per cui la velocità della luce è un limite invalicabile... al netto delle conoscenze attuali.

Che ne dite di questo episodio un po' diverso dai precedenti? Sull'ultimo punto si basava persino uno dei miei primi racconti... Se vi piace sentir raccontare della Chimica in maniera anticonvenzionale, potete leggere il mio libro Sistema Periodico - Autobiografia Elementare di un Chimico, che trovate cliccando qui.

14 commenti:

  1. Non conoscevo l'origine dei poteri di Flash, ma anche io mi sono sempre chiesta come fosse possibile che riuscisse a superare la velocità della luce!
    Comunque, come direbbe il mio professore di Chimica Fisica 2 (grande appassionato di telefilm e fumetti)... "Flash è solo una radiazione elettromagnetica con l'ipertiroidismo"! xD

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    1. Beh, se fosse così sarebbe anche terribilmente sudato... 😛

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    2. Chissà, forse la sua tuta assorbe tutto il sudore...oppure usa un buon deodorante :D

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    3. Altrimenti avrebbe delle ulteriori armi da usare contro i nemici...

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  2. Lo guardavo il telefilm di Flash a fine anni '80, mi piaceva.
    Se ti può interessare, c'è un albo di Martin Mystere in cui immaginano che sia stato concepito un enzima capace di velocizzare di 30 volte i metabolismi umani. Lo usano dei ricconi per poter, in un giorno, prendersi un apparente pausa di 30 giorni, in ambienti in cui tutte le persone operanti hanno assunto questo enzima. L'unica controindicazione è il rischio dell'autocombustione, che credo sia solo una leggenda metropolitana americana...

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    1. Non conoscevo quell'albo. Il problema comunque resta lo stesso: accelerare il metabolismo vuol dire consumare più risorse in meno tempo, quindi mangiare di più per produrre più energia. Se acceleri con la macchina, consumi più benzina in meno tempo, quindi devi fare più spesso rifornimento. E' il primo principio della termodinamica: l'energia si conserva, non può spuntare fuori dal nulla. Accelerare non vuol dire produrre energia, semplicemente fare più lavoro in meno tempo. Flash (o i ricconi dell'albo di MM) possono pure vincere la cinetica, ma continuano a essere vincolati alla termodinamica, a cui non si sfugge! 😮

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  3. Sì, mi piace. Per quanto la parte chimica per me resta una lezione vera e propria, su una materia che non amo, mi è piaciuta.
    Ovviamente la chimica dei supereroi non sarebbe applicabile alla realtà: ti immagini dover spiegare in Flash che il protagonista ha un metabolismo accelerato, una respirazione polmonare assurda e via dicendo? Meglio prendersi una laurea, a quel punto XD

    Moz-

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    1. In effetti questo episodio, rispetto ai precedenti, è stato forse un po' più "tecnico".
      Più che altro Flash nella realtà non potrebbe esistere...

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    2. Beh, direi che manco Superman... forse solo Batman... FORSE :)

      Moz-

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    3. Batman infatti è il supereroe più realistico! A parte un paio di robe assurde, funzionerebbe.

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  4. Non oso immaginare come potrebbe essere se fosse più realistico. Una palla d'uomo che emette fumo tipo ciminiera e pure sudato...verrebbe fuori una macchietta.

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    1. Temo sarebbe simile a Big Bertha, una poco nota, imbarazzante, supereroina della Marvel.

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    2. Adesso che l'hai nominata, penso che ci faranno il film.

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    3. Ommioddio, spero vivamente che la tua sia una battuta! Anche perché di lì è un attimo con altri imbarazzanti supereroi tipo Squirrel Girl e Color KId!

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