Da Le Scienze – Il senso comune ci dice che quando si riscalda un oggetto, esso diviene via via più tenero. Ora però un gruppo di ricercatori dell’Università di

Toronto, in Canada, guidati da Dwayne Miller ha dimostrato l’esatto opposto nel caso dell’oro, secondo quanto riportato sull’ultimo numero della rivista “Science“.

“È ovviamente controintuitivo che l’oro riscaldato diventi più duro invece che più morbido, ma se il processo di riscaldamento avviene con una velocità estremamente alta, dell’ordine di un milione di miliardi di gradi al secondo, si raggiungono temperatura presenti all’interno delle stelle e l’indurimento si può verificare”, ha commentato Miller.

Gli elettroni dell’oro – spiegano gli autori – assorbono l’energia luminosa così velocemente che non riescono a collidere con gli atomi circostanti e perdere energia. Ciò significa che gli elettroni in media sono lontani dai nuclei atomici; di conseguenza producono un minore effetto di schermo con la loro carica negativa e i legami tra gli atomi diventano più forti.

“Un cristallo di oro è costituito da ioni di questo elemento e di elettroni debolmente legati che schermano la repulsione elettrostatica tra i diversi ioni, con il risultato che gli ioni risultano tra loro legati”, ha continuato Ralph Ernstorfer, ora ricercatore del Max-Planck-Institut per l’ottica quantistica di Garching, in Germania. “A differenza di ciò che succede in molti altri materiali, il riscaldamento che si ottiene con impulsi laser ultrabrevi rende le forze tra gli ioni ancora più forti, con il risultato di un reticolo ancora più duro, con un più alto punto di fusione. L’effetto di rafforzamento dei legami era già stato previsto per via teorica, ma è la prima volta che si osserva sperimentalmente.”

Nello studio, è stata utilizzata una tecnica di diffrazione elettronica a femtosecondi, che può essere pensata come una sorta di videocamera per ottenere un film dei processi che si svolgono a livello atomico. Inviando impulsi a femtosecondi attraverso un sottile cristallo di oro, i movimenti atomici vengono registrati in tempo reale mentre il materiale si riscalda.

Misurando la velocità di riscaldamento, l’ampiezza dei movimenti atomici e il punto di fusione è possibile inferire la stabilità del cristallo.

“Ora abbiamo una visione in tempo reale di questo esotico stato della materia, denominato materia densa ad alta temperatura, e possiamo mettere in relazione la struttura liquida osservata con l’aumento di stabilità del cristallo”, ha concluso Miller. (fc)

articolo interamente tratto da Le Scienze