Firenze, 15 giugno 2006- Importante scoperta nella ricerca sulla fisica delle alte pressioni, nel campo dei nuovi materiali vetrosi: è stato infatti sintetizzato un nuovo materiale amorfo. La scoperta del nuovo materiale, chiamato “Carbonia”, è degli studiosi e ricercatori italiani del laboratorio LENS dell’Università di Firenze, in collaborazione con i fisici del Centro di Ricerca SOFT-INFM-CNR, istituito presso l'Università di Roma "La Sapienza".
I materiali vetrosi o amorfi sono noti per avere importanti proprietà strutturali che li rendono spesso preferibili nelle applicazioni pratiche alla loro controparte cristallina.
I materiali amorfi, 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.
La scoperta è stata pubblicata sul numero odierno della prestigiosa rivista scientifica Nature [M. Santoro, F.A. Gorelli, R. Bini, G. Ruocco, S. Scandolo, W. Crichton, Amorphous silica-like carbon dioxide, Nature 441, pp.857-860 (2006)] ed è stato inoltre oggetto di un editoriale (News and Views), di P.F.
Mc Millan nello stesso numero di Nature.
Il nuovo materiale ha una struttura atomica del tutto simile a quella della comune Silica (componente base della maggior parte dei vetri di uso commerciale), o SiO2, ma vede il carbonio sostituire il silicio. La “carbonia” – nome coniato dagli scopritori per assonanza con la “silica”- 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 della CO2.
La carbonia, sintetizzata a mezzo milione di atmosfere, risulta essere il materiale amorfo più duro fra quelli conosciuti. Essa non è stabile in condizioni di pressione e temperatura ambiente dove si riconverte rapidamente in CO2 molecolare. Si suppone, tuttavia, che miscele di CO2-SiO2, probabilmente già presenti in natura nel mantello terrestre, possano mantenere le notevoli proprietà meccaniche della carbonia, rimanendo stabili in condizioni ambiente e aprendo dunque enormi potenzialità applicative nel campo della scienza dei materiali.
