Quando l’acqua alle basse temperature “gela”, ossia passa allo stato solido, forma il ghiaccio. E il ghiaccio che si forma non è tutto uguale. Finora ne sono state studiate 18 forme, più precisamente “fasi”, che si distinguono per le diverse strutture cristalline che si formano in funzione della pressione e della temperatura.
Di queste 18 forme, solo 2 esistono in Natura: quella esagonale e quella cubica, che in un blocco di ghiaccio coesistono in modo disordinato.
Ora, alcuni ricercatori del Cnr-Ifac* hanno prodotto per la prima volta un “cubetto” di ghiaccio con struttura cristallina a simmetria cubica praticamente perfetta, denominato ghiaccio “Ic”. La scoperta ha un grande rilievo scientifico e apre il campo a numerosi studi di base nell’ambito della fisica del ghiaccio. Lo studio, pubblicato su Nature Materials, è realizzato in collaborazione con laboratori internazionali per spettroscopia neutronica ed è firmato da un pool di ricercatori: Leonardo del Rosso, Milva Celli, Francesco Grazzi, Michele Catti, Thomas C. Hansen, A. Dominic Fortes coordinati da Lorenzo Ulivi.
Lo studio illustra come realizzare grandi quantità di ghiaccio “Ic” con grande perfezione strutturale. Dal punto di vista scientifico, questo esperimento contribuisce a migliorare la conoscenza del polimorfismo del ghiaccio e delle due forme presenti in Natura.
Come ha spiegato Lorenzo Ulivi: «La struttura cubica del ghiaccio è prevista teoricamente, ma in pratica avevamo solo delle realizzazioni approssimative. Fin dalla metà del secolo scorso, i numerosi tentativi perseguiti con diverse strategie di sintesi, ad esempio la condensazione di ghiaccio da vapore o il congelamento di nano-gocce di acqua, hanno sempre portato a produrre ghiaccio cubico con consistenti difetti, una via di mezzo tra ghiaccio cubico ed esagonale”.
* L’Istituto di Fisica Applicata “Nello Carrara” (IFAC) è parte del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR).
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