Un ascensore per lo spazio. Il sogno di fare un viaggetto al di fuori dei confini della Terra potrebbe essere più vicino. Merito di un nuovo materiale, la cui struttura è simile a quella dei diamanti. Per la prima volta, gli scienziati della Penn State University hanno scoperto come produrre nanofili di diamante ultra-sottili e dalle proprietà straordinarie, tra cui resistenza e rigidezza superiore a quella dei nanotubi e dei polimeri più forti oggi noti.
Al lavoro sul materiale John V. Badding, professore di chimica. La scoperta del team arriva dopo quasi un secolo di tentativi falliti da parte di altri laboratori di comprimere le molecole contenenti carbonio come il benzene liquido in un ordinato nanomateriale come il diamante.
Utilizzando uno dispositivo ad alta pressione dell'Oak Ridge National Laboratory per comprimere una quantità di benzene pari a 6 millimetri di larghezza, i ricercatori hanno scoperto che il rilascio lento della pressione dopo la compressione, ha dato agli atomi di carbonio il tempo di cui avevano bisogno per reagire tra loro e per collegarsi in una catena altamente ordinata di carbonio tetraedrico, alla base di questi fili di diamanti.
La squadra di Badding è dunque riuscita a “convincere” le molecole contenenti atomi di carbonio a ricostruirsi nella forte forma del tetraedro, tipica dei diamanti, e quindi a collegare ogni tetraedro all'altro fino a formare una lunga e sottile catena. Solo pochi atomi in tutto, centinaia di migliaia di volte più piccoli di una fibra ottica, enormemente più sottili di un capello umano. Ma uno dei materiali potenzialmente più forti e rigidi, e al tempo stesso leggero.
“Considerando gli esperimenti precedenti, pensiamo che, quando la molecola di benzene si rompe sotto pressione molto alta, i suoi atomi vogliono aggrapparsi a qualcos'altro ma non possono muoversi perché la pressione rimuove tutto lo spazio tra di loro. Il benzene diventa altamente reattivo in modo che, quando rilasciamo la pressione molto lentamente, avviene una reazione di polimerizzazione ordinata che forma il nano-filo di diamante,” ha spiegato Badding.
Le potenziali applicazioni potrebbero essere la creazione di materiali rigidi e leggeri che potrebbero aiutare a proteggere l'ambiente, tra cui veicoli più leggeri che richiedono meno consumo di carburante. Ma non solo. L'ambizione dei ricercatori si sposta verso lo spazio: “Uno dei nostri sogni più sfrenati per i nanomateriali che stiamo sviluppando è che potrebbero essere utilizzati per far diventare più forti e leggerei i cavi che, a loro volta, renderebbero possibile la costruzione di un ascensore spaziale”, finora esistito solo nel mondo della fantasia.
Pronti a salire verso le stelle?
Francesca Mancuso
LEGGI anche:
Diamanti: scoperto un deposito in Siberia portato da un meteorite
Pianeti di diamanti: nella Via Lattea potrebbero essercene tanti