Un nuovo ordine chirale

C’è una via di mezzo tra l’ordine e il disordine nei sistemi chirali. Lo hanno individuato i ricercatori del Centro S3 dell’Infm-Cnr e dell’Instm dell’Università di Firenze, studiando appunto la chiralità, quella caratteristica propria dei sistemi per cui non si possono sovrapporre alla propria immagine speculare. Ne sono un esempio le nostri mani, le chiocciole, i cavatappi, numerose molecole organiche e biologiche e i sistemi magnetici.

Oggetto della ricerca, pubblicata su Physical Review Letters, sono state le proprietà termodinamiche di un composto molecolare, il Gd(hfac)3NITEt. Per capire il suo comportamento magnetico è utile fare un’analogia con dei cavatappi in azione. Allo zero assoluto i cavatappi magnetici ruotano tutti nello stesso verso e potrebbero aprire contemporaneamente altrettante bottiglie, visto che procedono in perfetta sincronia. Quando aumenta la temperatura invece i cavatappi si muovono autonomamente anche in senso opposto l’uno rispetto all’altro e l’ordine si perde.

Ma gli scienziati hanno potuto notare che non è proprio così. Esiste infatti un ordinamento chirale anche a temperature che superano lo zero assoluto, comprese tra 1,88 e 2,18 gradi Kelvin. In questo caso i cavatappi ruotano tutti nello stesso verso, quindi conservando la loro chiralità, anche se non in sincronia. Già nel 1978 il fisico francese Jacques Villain aveva ipotizzato la presenza di uno stato intermedio tra ordine e disordine per questi sistemi, ma la sua teoria era rimasta priva di conferma.

“Il risultato che abbiamo ottenuto non è valido solo per i sistemi magnetici. La chiralità è una proprietà del tutto trasversale e caratterizza moltissimi sistemi“, spiega Marco Affronte, ricercatore del centro S3 dell’Infm-Cnr e docente all’Università di Modena e Reggio Emilia. “La transizione che abbiamo individuato e studiato ha caratteristiche universali e può essere un primo passo per capire come si determina l’ordine in strutture ben più complesse, come i gruppi di molecole di Dna”. (r.p.)