Il Nobel per la Chimica a Daniel Shechtman

Nell’aprile del 1982, Daniel Shechtman si rese conto di stare osservando qualcosa di molto strano con il proprio microscopio elettronico. Nella materia allo stato solido, si pensava che gli atomi fossero raccolti insieme in cristalli dalle forme simmetriche che si ripetevano periodicamente con un certo ordine. Secondo le conoscenze dell’epoca, la ripetizione di queste strutture era necessaria per poter ottenere un cristallo.

Ma l’immagine realizzata al microscopio elettronico da Shechtman mostrava qualcosa di diverso: gli atomi nei cristalli erano raccolti in uno schema che non poteva essere ripetuto, come spiegano sul sito dei Nobel con un’efficace similitudine [pdf].

Un simile schema era considerato impossibile come è impossibile creare un pallone da calcio usando solamente poligoni con sei lati, quando per fare una sfera sono invece necessari sia poligoni di sei che di cinque lati.

La scoperta di Shechtman era particolarmente controversa e fu accolta con grande scetticismo dalla comunità scientifica. Il ricercatore dovette difendere quanto aveva scoperto e ricevette anche un invito formale ad abbandonare il suo gruppo di ricerca. Shechtman continuò cocciutamente a sostenere la propria scoperta, inducendo infine gli altri ricercatori a rimettere in discussione la natura stessa della materia per come la conoscevano.

Shechtman poté così dimostrare che in natura esistono forme strutturali che hanno un loro ordine, ma che non sono ripetibili in forma periodica: i quasicristalli. Questi ricordano i mosaici con ritmi aperiodici, come quelli dell’Alhambra a Granada (Spagna) e di Darb-i Imam in Iran. Come i quasicristalli, anche questi mosaici hanno schemi regolari – che seguono quindi regole matematiche – ma non si ripetono mai nello stesso modo.

In seguito alla scoperta di Shechtman, diversi centri di ricerca hanno prodotto altri tipi di quasicristalli in laboratorio e ne hanno scoperti di altri presenti in natura. La loro particolare struttura consente di studiare e creare nuovi materiali, per esempio, più resistenti al tempo o alla corrosione.