Riscaldato velocemente, l'oro resiste al punto di fusione

L'oro è molto meno prevedibile di quanto si pensasse: scaldato velocemente fino a 18.700 gradi, ben 14 volte oltre il suo punto di fusione , ha resistito per una frazione di secondo allo scioglimento mantenendo la sua struttura solida . Un risultato del tutto inaspettato, pubblicato sulla rivista Nature, che ha smentito previsioni ormai consolidate sui limiti di temperatura dei solidi e che potrebbe costringere a rivedere il comportamento della materia in condizioni estreme .

La chiave dello studio, guidato dall'Università americana del Nevada e al quale ha partecipato anche l'Italia con l'Università di Padova, sta nella velocità del processo, che avviene in maniera simile ad esempio nelle collisioni tra asteroidi e nei reattori nucleari. Per surriscaldare piccoli frammenti d'oro oltre il loro limite, i ricercatori guidati da Thomas White hanno utilizzato intensi e brevissimi impulsi laser a raggi X di appena 4 5 femtosecondi , dove un femtosecondo equivale ad appena un milionesimo di miliardesimo di secondo .

Quando il riscaldamento avviene in tempi così rapidi, gli atomi non hanno il tempo di entrare subito nello stato liquido , e dunque il materiale rimane inizialmente intatto . Si tratta di un fenomeno conosciuto , ma si pensava finora che potesse superare solo di 3 volte il limite fissato dal processo di fusione standard. Stavolta, invece, quel limite è stato sorpassato di 14 volte, e l'oro è rimasto solido per oltre 2 picosecondi (un picosecondo è pari a un millesimo di miliardesimo di secondo), un tempo abbastanza lungo da indurre i ricercatori a riconsiderare i modelli esistenti. "

Questa misurazione non solo supera i limiti precedentemente previsti - affermano gli autori dello studio - ma suggerisce anche una soglia molto più alta per il surriscaldamento dei solidi ". Le implicazioni potrebbero essere affascinanti: è possibile che alcuni solidi non abbiano alcun punto di fusione, per lo meno quando vengono scaldati tramite processi estremi.