Atomi, mai così vicini

Gli atomi non sono mai stati così vicini. La microscopia elettronica arriva ad addentrarsi sempre di più nel fitto reticolo delle particelle che compongono i materiali, cogliendo anche i piccoli spostamenti degli atomi. Sono riusciti nell’intento i fisici dell’Istituto di Ricerca sulle Materie Solide di Jülich, in Germania, un centro di eccellenza per questo tipo di studi, mettendo a punto tecniche di microscopia che hanno un’accuratezza mai raggiunta prima.

I progressi nella ricerca, soprattutto in fisica, sono strettamente legati al miglioramento della precisione degli strumenti utilizzati. Grazie alle nuove tecniche ad altissima risoluzione, Knut Urban e collaboratori sono riusciti a misurare le distanze tra gli atomi a livello di picometri, unità di misura pari a un miliardesimo di millimetro, cioè circa un centesimo del diametro delle particelle stesse. “È solo l’inizio di una nuova fisica della materia, che consentirà ai ricercatori di determinare parametri e proprietà delle sostanze a livello di nanostruttura”, ha dichiarato Urban. In questo modo, gli scienziati del centro di ricerca tedesco sono riusciti, per esempio, a misurare il movimento degli atomi all’interno di un superconduttore. È stato così possibile capire come mai le proprietà del materiale si riducano nel tempo, scoprendo che gli atomi pesanti, come quelli di bario, rame e ittrio, si spostano di pochi picometri nel reticolo, seguiti dagli atomi di ossigeno, più leggeri.

Secondo i ricercatori, le possibilità che si aprono con queste tecniche potranno aiutare in futuro a manipolare le sostanze cambiandone le proprietà fisiche sia per migliorarne le prestazioni che per ampliarne gli usi. (s.m.)