La simulazione al computer prevede un nuovo allotropo di carbonio

Le diverse forme di carbonio includono diamante, grafite, grafene (un singolo foglio di grafite) e i fullereni, che si formano quando gli atomi di carbonio si legano insieme in strutture a forma di tubo e sfera.

Ma negli ultimi anni, gli scienziati dei materiali hanno raccolto indizi che suggeriscono un altro tipo di carbonio, che si forma quando la grafite viene compressa a temperatura ambiente a pressioni superiori a 10 gigaPascal.

Gli indizi prendono la forma di cambiamenti nelle varie proprietà di massa del carbonio in queste condizioni, cose come la sua resistività, trasmittanza ottica e riflettanza e così via. Tutto ciò indica l'esistenza di una sorta di cambiamento di fase in cui sta apparendo una nuova forma di carbonio.

Quindi è iniziata la corsa per identificare questo nuovo allotropo, e poiché gli atomi di carbonio possono legarsi insieme in un numero infinito di modi, non mancano i candidati.

Oggi, Maximilian Amsler dell'Università di Basilea in Svizzera e un certo numero di amici hanno presentato una nuova struttura, che chiamano M10-carbon. Questi ragazzi hanno usato varie tecniche di simulazione al computer per modellare come gli atomi di carbonio potrebbero legarsi in queste condizioni.

Il risultato, dicono, è una struttura più stabile della grafite a pressioni superiori a 14 GPa e, come il diamante, costituita interamente da atomi legati tra loro da legami sp3. Il materiale è anche quasi come il diamante duro.

Inoltre, Amsler e co hanno simulato il modello di diffrazione dei raggi X che questo materiale dovrebbe produrre e affermano che corrisponde a quello trovato nell'esperimento.

Il problema, tuttavia, è che questa è solo una delle poche strutture proposte che tentano tutte di spiegare l'evidenza sperimentale. Questi producono anche modelli di diffrazione dei raggi X che corrispondono all'esperimento e almeno uno, un allotropo noto come carbonio z, è termodinamicamente più favorevole del carbonio M10.

Per il momento, la giuria è chiaramente fuori su quale di queste strutture teoriche si forma effettivamente nel mondo reale.

Quindi che si fa? Chiaramente ci sono una miriade di potenziali candidati e l'unico modo per distinguerli è una misurazione dettagliata e attenta.

Quindi la palla è tornata saldamente sul lato del campo dello sperimentatore. Questi esperimenti non sono facili. tuttavia, potrebbe volerci del tempo prima che la corona per la scoperta di un nuovo allotropo del carbonio possa essere rivendicata in modo convincente.

Rif: http:// arxiv.org/abs/1202.6030 : Previsione di un nuovo allotropo di carbonio monoclino

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