Pressioni e temperature mai raggiunte prima: un nuovo traguardo della fisica

Pressioni e temperature mai raggiunte prima: un nuovo traguardo della fisica
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Un team di scienziati dell'Università di Bayreuth, insieme ad alcuni partner, ha raggiunto un traguardo fondamentale nella ricerca sull'alta pressione e temperatura, toccando le estreme condizioni presenti nel nucleo di Urano. Sono infatti riusciti a generare, ed analizzare, materiali a pressioni superiori ad un terapascal (1.000 gigapascal).

Un risultato mai raggiunto prima, come riportato da Nature, dove i ricercatori hanno illustrato il metodo ideato per la sintesi e l'analisi strutturale di nuovi elementi.

Finora, infatti, ogni modello di materiale prodotto in condizioni di pressione-temperatura estreme era relegato all'ipotesi teorica, poiché non poteva essere verificato se non con esperimenti a pressioni di compressione inferiori a 200 gigapascal.

I nuovi esperimenti del team di Bayreuth aprono quindi dimensioni completamente nuove per la cristallografia ad alta pressione, permettendo di essere creati e studiati in laboratorio materiali che esistono, se non del tutto, solo a pressioni estremamente elevate nella vastità dell'universo.

ll prof. Leonid Dubrovinsky, del Geoinstitute bavarese (BGI) dell'Università di Bayreuth e co-autore, ha così spiegato il lavoro: "Il metodo che abbiamo sviluppato ci consente per la prima volta di sintetizzare nuove strutture materiali nell'intervallo di un terapascal e di analizzarle in situ, ovvero: mentre l'esperimento è ancora in corso".

"In questo modo", ha aggiunto, "apprendiamo stati e proprietà precedentemente sconosciuti e le strutture dei cristalli possono approfondire in modo significativo la nostra comprensione della materia in generale. Sarà possibile ottenere preziose informazioni per l'esplorazione dei pianeti terrestri e la sintesi di materiali utilizzati nelle tecnologie innovative".

I materiali dell'esperimento sono stati sintetizzati a pressioni estreme in una cella ad incudine diamantata a due stadi riscaldata da raggi laser. La diffrazione di raggi X di un cristallo singolo di sincrotrone ha poi consentito una caratterizzazione chimica e strutturale completa.

"Le porte sono ora spalancate per la ricerca creativa di nuovi materiali generati a pressioni estreme", ha affermato la co-autrice, la prof.ssa Natalia Dubrovinskaia del Laboratorio di Cristallografia presso l'Università di Bayreuth.

A proposito si progressi nella fisica dei materiali, presto i materiali quantistici passeranno dal laboratorio alla vita di tutti giorni. Così come questo nuovo materiale che arriva direttamente dalla fantascienza, in grado di auto-ripararsi.

FONTE: Nature
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