(AGENPARL) - Roma, 5 Dicembre 2024 - (AGENPARL) – gio 05 dicembre 2024 *IL VETRO IRRAGGIATO CON RAGGI X DIVENTA PIÙ RESISTENTE*
*Team di ricerca internazionale guidato da Padova osserva per la prima
volta vetri resistenti all’irraggiamento e apre nuovi ambiti di
applicazione*
Una nuova ricerca sui vetri pubblicata sulla prestigiosa rivista «Reports
on Progress in Physics» fa luce sull’interazione tra materiali amorfi e
radiazione X.
Lo studio, sviluppato nell’ambito di una collaborazione tra il gruppo
Sistemi Disordinati (https://disorderedsystems.dfa.unipd.it/) del
Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova e gli
scienziati del sincrotrone tedesco PETRA III presso il Deutsches
Elektronen-Synchrotron (DESY), ha svelato come vetri preparati con metodi
diversi rispondano all’irraggiamento con raggi X.
In particolare, il simultaneo studio di proprietà strutturali, dinamiche e
termodinamiche mostra come i raggi X modifichino le proprietà dei vetri
rendendoli più resistenti.
«Questa ricerca – *spiega Giulio Monaco, Professore del Dipartimento di
Fisica ed Astronomia (DFA) dell’Università di Padova, e responsabile del
prestigioso progetto ERC Glaxes, nell’ambito del quale si è svolta la
ricerca -* rappresenta un primo passo verso lo sviluppo di vetri resistenti
all’irraggiamento, una caratteristica che potrebbe promuovere l’uso delle
caratteristiche uniche dei vetri in varie applicazioni in cui non sono
ancora utilizzati*. Ad esempio, un vetro in tale stato potrebbe essere la
scelta ottimale per tutte le applicazioni in cui i materiali devono
mantenere le loro caratteristiche in condizioni ambientali particolarmente
difficili come accade, ad esempio, nelle applicazioni spaziali. *Infatti,
ogni oggetto inviato nello spazio, dai satelliti alle sonde spaziali, è
costantemente esposto a un irraggiamento continuo di particelle cosmiche,
che può causare danni e compromettere il funzionamento di numerosi
strumenti limitandone la vita.»
«Sebbene i vetri siano onnipresenti nella nostra vita quotidiana – *spiega
Jacopo Baglioni, del DFA e primo autore della ricerca-* la descrizione
delle loro proprietà e, più in generale, della transizione vetrosa rimane
uno dei problemi più complessi della fisica della materia. Il loro studio
sperimentale e computazionale è particolarmente difficile poiché le loro
caratteristiche dipendono molto dal processo produttivo usato, cosa che in
generale non accade per i materiali cristallini. Anche per questo le
conoscenze sui vetri sono molto meno sviluppate di quelle sui cristalli».
Utilizzando un nuovo apparato sperimentale, i ricercatori coinvolti in
questo progetto hanno dimostrato che tutti i vetri, indipendentemente dal
metodo di preparazione, raggiungono uno stato con proprietà uniche quando
vengono irradiati con raggi X per un tempo sufficientemente lungo.
*È particolarmente rilevante che questo stato sia stazionario: una volta
raggiunto, le sue proprietà non si modificano più anche in presenza di una
continua esposizione a radiazioni di alta energia.*
*Questi risultati suggeriscono che l’irraggiamento modifica il modo in cui
il vetro risponde agli stimoli esterni. I vetri che all’inizio sono
materiali fragili, come ben noto a chiunque abbia rotto un bicchiere,
diventano materiali duttili come la plastica una volta che sono stati
irraggiati opportunamente.* I vetri trattati per irraggiamento sono dunque
di evidente interesse generale in tutte le applicazioni in cui è richiesta
una risposta plastica a sollecitazioni meccaniche.
L’articolo è disponibile online:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6633/ad91df
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