Carbonia, il materiale ultraduro

Si chiama Carbonia il materiale ultraduro sintetizzato in laboratorio da un team di ricerca italiano composto dal Centro di ricerca Cnr-Iinfm “Soft” presso l’Università di Roma “La Sapienza” in collaborazione con fisici del laboratorio Lens (Laboratorio Europeo di Spettroscopia Non Lineare) dell’Università di Firenze. La scoperta è stata pubblicata su Nature. Il materiale ha una struttura atomica del tutto simile a quella della Silica (componente base della maggior parte dei vetri di uso commerciale), o SiO₂, ma vede il carbonio sostituire il silicio. La “carbonia” possiede dunque la formula chimica CO₂, e la struttura atomica è quella di un reticolo tridimensionale disordinato formato da atomi di carbonio, ognuno di questi connesso con quattro atomi di ossigeno che formano “ponti” con altri atomi di carbonio. Una struttura totalmente diversa da quella che si ottiene solidificando la comune anidride carbonica, solido, questo, comunemente detto “ghiaccio secco”, nel quale viene preservata la natura molecolare del CO₂. La “carbonia” è dunque un nuovo composto che rientra nella famiglia dei materiali vetrosi o amorfi, normalmente ottenuti raffreddando velocemente un liquido al di sotto della temperatura di cristallizzazione, hanno importanti proprietà strutturali che li rendono spesso preferibili nelle applicazioni pratiche alla loro controparte cristallina. I materiali amorfi, infatti, non possedendo l’ordine atomico a grande scala tipico dei cristalli, sono meno soggetti alla aggressione chimica superficiale e alle rotture e indebolimenti strutturali prodotti dall’usura meccanica. “Il nuovo materiale”, spiega il coordinatore del Centro di Ricerca “Soft” Giancarlo Ruocco, “è stato ottenuto a partire dalla comune anidride carbonica in forma gassosa, che viene poi compressa a pressioni estreme (circa 7·10⁵ atmosfere, la pressione che si trova all’interno della terra ad una profondità di oltre 1.000 chilometri). Il materiale viene poi riscaldato a 400 gradi centigradi e la pressione gradualmente rilasciata sino a 1·10⁵ atmosfere”. (f.f.)