giovedì, Novembre 26, 2020

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Se mi schiacci mi espando

LA VOCE DEL MASTER - Fin dalle scuole elementari ci siamo abituati a pensare che un materiale riscaldato tenda ad espandersi e un materiale sottoposto a pressione si comprima. Non sono però rari, in natura, comportamenti controintuitivi: ad esempio, numerosi materiali presentano un'espansione termica negativa, ovvero si contraggono quando vengono riscaldati. Molto più esotica è la compressibilità negativa: si tratterebbe di materiali in grado di espandersi quando sottoposti a pressione. Tale comportamento è teoricamente possibile, ma non è mai stato osservato sperimentalmente; l'unica, significativa eccezione sono una dozzina di solidi cristallini caratterizzati da una compressibilità negativa lineare, ovvero limitata a una o due direzioni.

Il vetro che si scioglie al freddo

CRONACA - Sviluppatasi negli anni '20 del secolo scorso, la meccanica quantistica ha avuto un impatto enorme nel progresso delle nostre conoscenze sul funzionamento della materia. Le particelle elementari che formano la materia - come elettroni, protoni, neutroni e fotoni - e le loro proprietà sono ben note all'interno del modello fornito dalla fisica quantistica. E tuttavia persino oggi, novant'anni dopo, vengono scoperti e descritti nuovi principi scientifici di questa branca della fisica: la scoperta più recente ha permesso di portare alla luce qualcosa di apparentemente impossibile. Eran Rabani, chimico israeliano dell'Università di Tel Aviv, e i suoi colleghi della Università della Columbia, negli Stati Uniti, hanno scoperto un nuovo effetto quantistico lavorando con i liquidi viscosi. Hanno determinato che è possibile sciogliere il vetro non riscaldandolo, ma raffreddandolo a una temperatura prossima allo zero assoluto (-273,15 ºK, o -546,15 ºC). Ciò ha a che fare con il modo in cui le molecole sono disposte all'interno di un materiale. A un certo punto della fase di raffreddamento, un materiale può divenire vetro, e successivamente un liquido, se esistono le condizioni giuste.