L'ingorgo degli atomi del vetro

Fisica Nuovi materiali
L'ingorgo del vetro

E' la formazione durante il raffreddamento di stutture di tipo icosaedrico che impedisce al vetro di raggiungere uno stato cristallino.

A dispetto dell'apparenza solida, il vetro costituisce uno stato della materia "ingorgato" che si muove molto lentamente. Come le macchine in un ingorgo, gli atomi in un vetro non riescono infatti a raggiungere la loro destinazione perché la strada è bloccata da quelli vicini, impedendo così il raggiungimento di un autentico stato solido.

Ora, un gruppo di ricercatori diretti da Paddy Royall dell'Università di Bristol è riuscito a identificare la vera ragione dell'ingorgo fra atomi di vetro.
"Alcuni materiali cristallizzano quando si raffreddano, disponendo i propri atomi in uno schema a reticolo altamente regolare.

Ma per quanto il vetro 'voglia' essere un cristallo, quando raffredda gli atomi finiscono in un ingorgo che dà una disposizione quasi casuale, impedendo la formazione di un reticolo regolare", ha osserva Royall.

"Fin dagli anni cinquanta, Sir Charles Frank dell'Università di Bristol aveva suggerito che la disposizione assunta da questo 'ingorgo' avrebbe dovuto formare un icosaedro, ma all'epoca gli fu impossibile fornire una prova sperimentale."

Ora, come viene spiegato in un articolo su Nature Material, simulando con particolari colloidi il processo di raffreddamento del vetro, e osservando i gel che si formano, i ricercatori hanno potuto concludere che quei gel - e i vetri - "vorrebbero" assumere una forma cristallina, ma che questo è impedito proprio dalla formazione di strutture di tipo icosaedrico.

Conoscere la struttura formata dagli atomi nel raffreddamento di un vetro, dicono i ricercatori, rappresenta un importante passo nella comprensione degli stati metastabili e questo può aprire le porte alla creazione di nuovi vetri metallici.

Se un metallo potesse venir fatto raffreddare con la stessa struttura interna di un vetro e senza la formazione di linee di frattura fra gli elementi cristallini in cui normalmente solidifica, si otterrebbe un materiale meno soggetto a cricche e fratture.
da:Le scienze