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Cronaca

Nano-isole, UniMoRe scopre uno "scivolo" per gli atomi

Potrebbe essere una delle scoperte più rivoluzionarie nel campo dei materiali e delle micro-particelle. Secondo uno studio a cui ha partecipato anche UniMoRe è possibile modificare le proprietà di scivolamento degli atomi. Ecco come si riesce

Una scoperta a cui ha partecipato l'Università di Modena e Reggio Emilia potrebbe rivoluzionare la nostra visione delle micro-particelle. Infatti secondo tali studi è possibile variare le proprietà di scivolamento di atomi su una superficie modificano dimensione e compressione dei loro aggregati, praticamente è possibile modificare particelle per rendere uno strato scivoloso a grande impatto d'attrito. Questo è lo studio di UniMoRe, dell'Università di Padova e dell'Istituto Officina dei Materiali del Cnr pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology.

LA PARTICOLARITA' DI QUESTA SCOPERTA. Secondo lo studio esistono delle Nano-isole che scivolano liberamente su un mare di rame, ma quando diventano troppo grandi (e troppo dense) finiscono per incagliarsi. “Possiamo passare da uno stato di superlubricità a uno di fortissimo attrito spiega Giampaolo Mistura dell’Università di Padova - in maniera repentina, variando alcuni parametri del sistema che stiamo studiando. Abbiamo aumentato la dimensione delle isole aggiungendo atomi di xeno, e fino a che non si copre tutta la superficie disponibile l'attrito diminuisce in maniera graduale. Quando però lo spazio disponibile finisce, e l’aggiunta di atomi causa la compressione delle isole, allora si osserva un aumento eccezionale dell’attrito”.

COME FUNZIONANO LE NANO-ISOLE. Lo studio si è diviso in una parte sperimentale (svolta principalmente dall’Università di Padova e nei laboratori modenesi di Università di Modena e Reggio Emilia e Nano-Cnr) e una teorica (basata su modelli e simulazioni al computer) condotta da SISSA/Iom-Cnr-Democritos/ICTP. “Per comprendere cosa accade quando si comprimono le isole è fondamentale il concetto di ‘commensurabilità dell’interfaccia’ - spiega Roberto Guerra, ricercatore della Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) di Trieste, fra gli autori della ricerca - Possiamo immaginare il sistema da noi studiato come formato da mattoncini di Lego. Il substrato di rame è come un assemblaggio orizzontale di mattoncini e le isole di xeno come dei pezzi sciolti. Se il substrato e le isole sono fatti da mattoncini diversi (per larghezza e distanza dei pioli) le isole non potranno mai bloccarsi sul substrato. Questa situazione riproduce il nostro sistema a temperature poco sopra lo zero assoluto."

COME APPLICARE LA RICERCA. Lo studio dimostra per la prima volta che è possibile variare drasticamente lo scivolamento dei nano-oggetti. “Possiamo immaginare svariate applicazioni - conclude Guerra - Si potrebbero per esempio progettare dei nano-cuscinetti in grado di bloccarsi sotto certe condizioni, il tutto in maniera reversibile”.

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