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Carbon Jelly: l'ultimo trucco di C60
I gel sono una specie di puzzle per i chimici. Questi materiali gelatinosi non sono del tutto solidi e tuttavia nemmeno liquidi. I gel vivono in una sorta di zona crepuscolare chimica dove condividono molte proprietà di entrambe le fasi della materia.
Questo è così confuso, che i chimici trovano difficile persino definire cosa debba essere un gel o quali proprietà debbano avere i suoi componenti.
Una cosa su cui sono d'accordo, tuttavia, è che i gel sono costituiti da almeno due componenti: un componente liquido e un componente solido che si forma in una rete libera che lega insieme la sostanza. Ecco come nascono le proprietà gelatinose.
Ora anche quel pezzo di tradizione comune potrebbe dover cambiare. Oggi, Patrick Royall dell'Università di Bristol nel Regno Unito e Stephen Williams dell'Australian National University affermano che il C60, la forma di un pallone da calcio in carbonio, può formare un gel da solo.
Allora come mai? Da tempo i chimici sanno che il C60 forma diverse fasi della materia. Può essere un cristallo solido, per esempio. Ma è anche noto che si forma in gruppi di una vasta gamma di dimensioni. E può formare un liquido in un intervallo limitato di temperature (sebbene nessuno sia abbastanza sicuro che questo liquido sia stabile o meno).
La domanda che interessa i chimici è se può esistere uno stato liquido insieme ai cluster, che potrebbero quindi legarsi insieme formando la caratteristica struttura a rete che terrà insieme la sostanza gelatinosa.
Royall e Williams rispondono a questa domanda creando un modello al computer di questa sostanza e poi verificando se è stabile. E la loro conclusione è che può. Abbiamo presentato prove numeriche che il C60, nelle giuste condizioni, può formare un gel, dicono.
Una tale sostanza sarebbe una bizzarra curiosità chimica. Significa che oltre a formare diamante, grafite, grafene e un numero infinito di strutture in rete di carbonio come tubi e palloni, il carbonio può anche essere una gelatina.
Ma c'è ancora lavoro da fare. Sapere che una sostanza può essere stabile è ovviamente utile ma ciò non significa che sia possibile realizzarla.
Royall e Williams affermano che dovrebbe esistere su scale temporali che possono simulare, fino a 100 nanosecondi.
Ma questi tipi di simulazioni sono notoriamente difficili da mettere a punto. È possibile che C60 preferisca cristallizzare.
Certo, c'è solo un modo per scoprirlo. E ora è probabile che non manchino i volontari disposti a provare.
Rif: arxiv.org/abs/1102.2959 : C60: il primo gel monocomponente?