Un classico della letteratura cinese, Il Romanzo dei Tre Regni, comincia con questa frase: “L’impero, a lungo diviso, deve unirsi; a lungo unito, si deve dividere. Così è sempre stato”.
Un po’ quello che gli scienziati australiani dell’ARC Center of Excellence in Future Low-Energy Electronics Technologies hanno scoperto a proposito dei metalli liquidi, pubblicando i risultati dei loro studi sulla rivista Nature Synthesis.
Modelli distinti che si dividono e si uniscono in modo ripetuto
I ricercatori hanno sciolto una piccola quantità di argento in un metallo solvente a basso punto di fusione come il gallio, studiando come i componenti metallici interagiscono e si separano per formare modelli quando le miscele liquide metalliche (leghe) si solidificano. Sorprendentemente, un singolo sistema argento-gallio (Ag2Ga) può produrre modelli distinti che si dividono e si uniscono in modo ripetuto.
Le singole strutture Ag2Ga che costruiscono i modelli sono piccole, con spessori micrometrici o nanometrici, decine o centinaia di volte più sottili di un capello umano.
La formazione di modelli è un fenomeno fondamentale in natura e alcuni tipi di modelli sono più comuni di altri. Tra tutti i diversi comportamenti di patterning, si osserva spesso formazione di pattern divergente o biforcazione perché questa particolare disposizione generalmente favorisce la conversione o la distribuzione dell’energia.
Una scoperta importante per l’elettronica e l’ottica ad alta efficienza
Secondo gli scienziati, la strana crescita ciclica divergente e convergente, chiamata biforcazione oscillatoria, è rara e non era mai stata osservata nelle strutture in solidificazione prima di questo nuovo studio. Inoltre, il team di ricercatori ha scoperto che è anche l’instabilità della superficie del metallo liquido alla base dell’emergere dei modelli di biforcazione oscillatoria.
Ma, al di là degli aspetti teorici e tecnici, l’importanza della scoperta è riferita alla possibilità di arrivare ad un’elettronica ad alta efficienza, ma anche ad applicazioni all’avanguardia come il rilevamento plasmonico, l’ottica ad alta efficienza e la spettroscopia ad alta precisione.
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