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Quasicristalli: di che cosa si tratta?

Scritto da: Isabella Rigillo | Scienza e Fisica Quantistica

Quasicristalli: di che cosa si tratta?

I quasicristallli sono interessanti perché hanno modificato l’idea che si aveva sui cristalli. Si stima che abbiano 4,5 miliardi di anni, quando si è formato il nostro sistema solare, provengono da meteoriti caduti sulla Terra 15000 anni fa. La composizione di questo meteorite è una lega di nichel, alluminio e ferro. Presenti anche nel nucleo del Pianeta azzurro.

La scoperta dei quasicristalli

La loro storia comincia nel 1982 quando Dan Schechtman, fisico israeliano, scoprì il cristallo quasiperiodico: fu accolto con incredulità e il direttore del suo istituto pare gli abbia consigliato di rimettersi a studiare! Ad aiutarlo fu un ricercatore italiano che nel museo di Storia Naturale di Firenze trovò un quasicristallo naturale nel meteorite lì custodito. Nel 2011 a Schechtman fu assegnato il Nobel per la chimica. I quasicristalli hanno una disposizione chimica diversa e dissonante rispetto a tutto quello che si conosceva fino al 1982. Sconvolgente perché mentre in un solido cristallino gli atomi sono disposti in modo fisso e regolare, nel quasicristallo questa regolarità non è periodica bensì cambia di continuo configurazione. Il pattern di disposizione dei propri atomi non si ripete, le celle cambiano di continuo posizione e l’ordine di traslazione e rotazione è realizzato con più figure geometriche ripetitive.

Le caratteristiche dei quasicristalli

Il quasicristallo non è più un cristallo con una ripetizione periodica, ma nonostante ciò mantiene la simmetria delle strutture pentagonali e decagonali. Come in un puzzle gli spazi che si creano vengono completati da composizioni inconsuete e che si ripetono con una frequenza che corrisponde ad un numero irrazionale come il “rapporto aureo” nel quale c’è ordine, ma non ripetizione. Grazie alla loro speciale composizione reagiscono in modo differente al calore e all’uso.
Attualmente vengono utilizzati per ricoprire le padelle, gli strumenti chirurgici e per rendere invisibili gli oggetti. L’ipotesi è che quando si scoprirà come si formano si potranno manipolare e giungere così a ciò che vediamo nei film di fantascienza: i robot che cambiano forma. Questo accade nel nostro presente.

Quasicristalli dal passato

In Spagna, Iran e Marocco troviamo alcuni mosaici islamici realizzati nel XII e XV secolo, allora si sapeva poco anche di cristalli, per realizzarli i disegnatori musulmani dovettero far uso di concetti matematici che in Occidente sono stati scoperti tre lustri fa. I mosaici rispettano un ordine quasiperiodico.
È come se ci fosse una memoria antica e archetipica nell’uomo capace di intuizioni profonde anche rispetto alle scoperte scientifiche.
Parmigianino nel 1500 e Fra Luca Pacioli nel 1400, in qualche modo legati a Leonardo raffigurano dodecaedri, tetraedri, ottaedri e icosaedri. Il dodecaedro è definito come la quintessenza dell’alchimia poiché contiene i quattro elementi: aria, acqua, fuoco, terra.
In sintesi la scoperta dei quasicristalli apre la strada a una ricerca che appartiene a tutto il genere umano poichè comprende la chimica, l’astronomia, la teologia, l’alchimia, gli archetipi, il mondo straordinario della matematica e della geometria. Come la pietra filosofale per gli alchimisti ci sta portando a trasformare la nostra realtà individuale e collettiva.
Scoperti nel nostro presente, i quasicristalli ci proiettano nel futuro con le loro possibili applicazioni e nel passato attraverso dipinti e tavole che risalgono a Leonardo e altri studiosi.



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