Attraverso il vetro

Il vetro è un materiale cosiddetto ‘amorfo’, i cui atomi cioè non si dispongono in strutture regolari di tipo cristallino. La sostanza, infatti, non è considerata un solido quanto, piuttosto, un liquido ad altissima viscosità. Un team di ricerca internazionale, condotto da Paddy Royall dell’Università di Bristol (Gran Bretagna), in collaborazione con studiosi giapponesi e australiani, è ora riuscito a dimostrare che durante la solidificazione le particelle si dispongono in strutture a forma di icosaedro che impediscono la formazione di cristalli. Diversamente dai solidi cristallini, infatti, in cui gli atomi sono fissati fra loro da legami chimici in strutture geometriche regolari, il vetro appare ‘solido’ solo perché il movimento di ogni particella è impedito fisicamente dalla presenza degli altri atomi vicini. Le particelle, cioè, si ostacolano a vicenda. È stata così finalmente confermata, con una simulazione sperimentale, una teoria vecchia di 50 anni che spiega molte delle caratteristiche di questo materiale e che potrebbe consentire di costruire, per  esempio, metalli non cristallini molto più resistenti di quelli tradizionali.

Il principale ostacolo alla comprensione della struttura interna del vetro era costituito finora dall’impossibilità di osservare strutture così piccole con i microscopi. La ricerca, pubblicata su Nature Materials, è stata condotta usando speciali particelle in una sospensione colloidale che imitano il comportamento degli atomi, ma sono abbastanza grandi per essere osservate durante la solidificazione.

Secondo i ricercatori, sulla base di questa scoperta si potrà ora pensare di costruire materiali innovativi costituiti da metalli che imitano la struttura del vetro, meno soggetti alle fratture. I metalli durante la solidificazione tendono a cristallizzare, presentando così dei punti di rottura fra un cristallo e un altro. Se si riuscisse a costruire un metallo con una struttura simile a quella del vetro si otterrebbe un materiale più resistente di entrambi. (s.s.)