Durante il check nucleare del Trinity del 16 luglio 1945, nel deserto del New Mexico, il primo check al mondo di una bomba atomica, si formò spontaneamente un nuovo materiale. Period scoperto solo di recente, da un gruppo di ricerca internazionale coordinato dal geologo Luca Bindi dell’Università di Firenze, che ha identificato il nuovo clatrato a base di calcio, rame e silicio. È un materiale mai osservato prima né in natura né come composto artificiale creato in laboratorio.
Cosa sono i clatrati?
Il termine “clatrati” indica materiali caratterizzati da una struttura “a gabbia” che intrappola altri atomi e molecole al suo interno, conferendo loro proprietà uniche. Di grande interesse tecnologico, questi materiali sono allo studio per various applicazioni che vanno dalla conversione dell’energia (come materiali termoelettrici in grado di trasformare il calore in elettricità) allo sviluppo di nuovi semiconduttori, allo stoccaggio di fuel e idrogeno per le future tecnologie energetiche.
Il nuovo materiale
Per scoprire il nuovo materiale, i ricercatori si sono concentrati sulla trinitite, un vetro silicato contenente uncommon fasi metalliche. Utilizzando alcune tecniche come la diffrazione dei raggi X, il group è stato in grado di identificare un clatrato di tipo I basato su calcio, rame e silicio all’interno di una minuscola gocciolina metallica ricca di rame incorporata in un campione di trinitite rossa.
Il nuovo materiale, dicono i ricercatori, si è formato spontaneamente durante un’esplosione nucleare. Ciò indica che condizioni estreme, come temperature e pressioni estremamente elevate, possono generare nuovi materiali impossibili da ottenere con i metodi tradizionali.
Laboratori naturali
La scoperta è ancora più interessante perché nello stesso evento di detonazione si è formato un altro materiale molto raro: un quasicristallo ricco di silicio, già documentato dal group di esperti guidato da Bindi qualche anno fa.
Un quasicristallo, come Bindi detto WIRED al momento, è qualcosa che non è un cristallo, ma gli somiglia molto. “La loro particolarità”, ha detto, “è che la disposizione atomica, che non è periodica, ma quasi story, crea incredibili simmetrie da cui derivano proprietà fisiche sorprendenti, tra l’altro molto difficili da prevedere”.
Stabilire il collegamento tra queste strutture aiuta quindi gli scienziati a comprendere meglio come gli atomi si organizzano in condizioni estreme e advert ampliare le possibilità di progettazione di nuovi materiali. “Eventi come esplosioni nucleari, fulmini o impatti meteoritici funzionano come veri e propri laboratori naturali”, spiegano i ricercatori. “Ci permettono di osservare forme di materia che non possiamo riprodurre facilmente in laboratorio”.
In sostanza, questa ricerca apre nuove prospettive per lo sviluppo di tecnologie modern, dimostrando che anche eventi distruttivi possono lasciare in eredità scoperte utili per il futuro.
Questa storia è apparsa originariamente in WIREDItalia ed è stato tradotto dall’italiano.
