L'utilità dell'alluminio

"Perché tutti pensano che il futuro siano caschi spaziali, fogli d'argento e parlare come computer, come un brutto episodio di Star Trek?" — Tracey Ullman
La mia passione per la carta stagnola è iniziata durante l'infanzia, con barchette di carta stagnola, riflettori di luce ed esplorazioni di circuiti elettronici (ricordo di aver capito che poteva sostituire un contatto rotto in un vano batteria).
La carta stagnola fa parte della vita quotidiana delle persone in tutto il mondo. Secondo i dati del censimento degli Stati Uniti e del Simmons National Consumer Survey (NHCS), solo negli Stati Uniti si prevede che 327 milioni di persone utilizzeranno la carta stagnola nel 2024.
Data la sua utilità generale e l'entità del suo utilizzo, mi sono reso conto che c'era un enorme buco nella mia conoscenza del mondo: nonostante ci avessi giocato, sperimentato e cucinato innumerevoli volte nel corso dei decenni, non avevo idea del perché i due lati della carta stagnola fossero così nettamente diversi. Cosa ho imparato
Il 13° elemento della tavola periodica (Al), l'alluminio è il metallo più abbondante nella crosta terrestre, il terzo elemento più abbondante sul pianeta (dopo l'ossigeno e il silicio) e il dodicesimo elemento più comune nell'universo. Prodotto per la prima volta nel 1825 dal fisico danese Hans Christian Ørsted, ci sarebbero voluti più di sei decenni prima che potesse essere prodotto economicamente su scala industriale.
Durante gli anni successivi, a volte era considerato più prezioso dell'oro. Data la sua leggerezza, duttilità, malleabilità e conduttività elettrica, all'inizio del XX secolo aveva trovato una miriade di usi. Tra cui gioielli, utensili da cucina, stoviglie, strumenti ottici, parti di motori e, ultimo ma non meno importante, la stagnola che aveva a sua volta decine di usi, spesso come involucri di caramelle.
Devo aggiungere che sono rimasto sorpreso nello scoprire che le applicazioni aeronautiche iniziarono proprio all'inizio del volo con equipaggio umano: i fratelli Wright usarono un basamento in alluminio fuso nel motore del loro famoso velivolo Kitty Hawk il 17 dicembre 1903.
Il velivolo Kitty Hawk, raffigurato qui il 17 dicembre 1903, usava un basamento in alluminio fuso.

Per produrre alluminio, nei processi moderni la roccia sedimentaria bauxite viene prima raffinata per ottenere ossido di alluminio, chiamato "allumina". Successivamente, l'allumina viene fusa per ottenere alluminio puro che può quindi essere legato per una moltitudine di applicazioni.

Il processo di produzione di fogli di alluminio puro comporta la ripetuta macinazione di enormi lingotti mediante rulli riscaldati che vengono risciacquati tra i passaggi per aiutare a prevenire l'incollamento.

Il foglio di alluminio viene prodotto laminando lingotti di fogli fusi da alluminio fuso, quindi rilaminandoli su laminatoi per fogli e fogli fino allo spessore desiderato, oppure mediante fusione continua e laminazione a freddo. Per mantenere uno spessore costante nella produzione di fogli di alluminio, la radiazione beta viene fatta passare attraverso il foglio a un sensore sull'altro lato. Se l'intensità diventa troppo alta, i rulli si regolano, aumentando lo spessore. Se le intensità diventano troppo basse e il foglio è diventato troppo spesso, i rulli applicano più pressione, rendendolo più sottile.
Non sono riuscito a trovare le specifiche finali complete, ma alla fine del processo, un lingotto da 4,4 x 1,4 x 0,45 metri si trasforma in un foglio lungo 12,7 chilometri!
E il lato lucido? È qui che entra in gioco la malleabilità del materiale. Il foglio di alluminio solitamente venduto per uso domestico è molto sottile (<1 mil). Per facilitare la produzione con uno spessore così minimo, vengono uniti due strati per la passata di fresatura finale. L'accoppiamento aiuta a ridurre gli strappi, raddoppia la velocità di produzione ed elimina la necessità di un rullo di diametro inferiore. Dopo la fresatura finale, gli strati vengono separati.

Le parti esterne dei due strati sono a contatto con rulli in acciaio super lisci e lucidati e quindi diventano lucidi. Le parti interne sono alluminio contro alluminio. Si tratta di due superfici relativamente morbide che, in una certa misura, si conformano l'una all'altra su scala microscopica. Il risultato è che le superfici hanno una finitura opaca.

Secondo Reynolds Metals, produttore del famoso marchio di fogli di alluminio, non importa quale lato si usa per cucinare. È possibile che il lato lucido rifletta un po' più calore, ma, in tal caso, la differenza è impercettibile e irrilevante per qualsiasi cottura che si basi sul riscaldamento a convezione. 

Ho letto prove aneddotiche secondo cui il lato opaco fornisce una superficie più resistente all'aderenza (su varietà di fogli normali piuttosto che speciali e antiaderenti). Se fosse vero, forse l'effetto potrebbe dipendere dal tipo di cibo cucinato.
Ci sono molti usi per la stagnola al di fuori della cucina. Quando viene usata per un cappello, immagino che il lato lucido dovrebbe essere rivolto verso l'esterno, ma a quanto pare potrei sbagliarmi.