Si pensava che l'oro rimanesse stabile per sempre; tuttavia, un nuovo studio del WSU Institute for Shock Physics ha scoperto che si trasforma in una diversa struttura cristallina correlata sotto una pressione sufficiente delle onde d'urto. Lo studio, in cui gli scienziati hanno testato i metalli più preziosi del genere umano per determinare quanta pressione potevano sopportare, ha rivelato qualcosa di inaspettato sul platino.
Gli scienziati hanno scoperto che quando sottoposto al tipo di pressione riscontrata nel nucleo del pianeta, solo il Platino regge meglio dell'oro perché mantiene la sua struttura atomica.
Yogendra Gupta, direttore dell'Istituto di fisica dello shock WSU, disse, “Nessuno se lo aspettava. Lo abbiamo pensato oro era stabile per sempre, ma si è scoperto che si è trasformato in una diversa struttura cristallina correlata sotto una pressione sufficiente dell'onda d'urto. Quindi, in sostanza, se vuoi un materiale che non cambierà mai, allora conserva il Platino.”
In una serie di studi condotti tra luglio 2019 e luglio 2020, gli scienziati hanno sottoposto quattro metalli preziosi a pressioni dinamiche sempre più estreme per determinare quelli più durevoli.
La pressione nel nucleo della Terra, 3.5 milioni di atmosfere, è stato testato su tutti i materiali, ma solo la struttura del platino è rimasta intatta. Il metallo mantenne la sua forma fino a oltre 4 milioni di atmosfere, dopodiché si sciolse dopo aver raggiunto una temperatura di 3,215 gradi Fahrenheit.
Ciò è stato sorprendente per gli scienziati. Nel caso dell’oro, il metallo ha subito una trasformazione strutturale ad una temperatura relativamente modesta di 1.5 milioni di atmosfere. Nel caso dell'argento, la sua variazione è avvenuta all'incirca alla stessa pressione dell'oro. Un esperimento con il rame ha rivelato che il metallo è durato un po’ più a lungo prima di trasformarsi a 1.7 milioni di pressione atmosferica.
Gupta ha detto, “È semplicemente una scienza divertente più di ogni altra cosa, ma la trovo affascinante. Rido perché non produrresti mai 1.5 milioni di pressione atmosferica in nessuno scenario del mondo reale. A tutti gli effetti pratici, l’oro è stabile”.
“A parte il puro divertimento scientifico, però, la ricerca suggerisce che il platino potrebbe costituire uno standard di pressione e temperatura migliore rispetto all’oro per gli esperimenti di fisica degli shock”.
Per questo studio, gli scienziati hanno utilizzato un potente laser per sottoporre diversi materiali a pressioni fino a 4 milioni di atmosfere in intervalli di circa 10-15 miliardesimi di secondo. Hanno poi utilizzato un sincrotrone per inviare impulsi di raggi X nei materiali per studiare cosa succede alla loro struttura fisica sotto un’enorme pressione.
Gupta disse, “Possiamo guardare dentro le cose e fornire informazioni sulla loro struttura atomica. Questa è l’unica struttura basata sul sincrotrone negli Stati Uniti in grado di effettuare questo tipo di esperimenti, che hanno applicazioni pratiche in vari campi come la difesa e la produzione”.
