Tutti siamo convinti, come ci viene insegnato nelle scuole, che gli stati di aggregazione della materia siano solo 3, ovvero quello solido, liquido e aeriforme, il classico esempio è quello dell’acqua, che in base a determinate temperature e pressioni, può offrirsi come ghiaccio, acqua liquida e vapore.
Ebbene però questa descrizione è decisamente riduttiva, fino al giorno d’oggi sono stati scoperti circa 20 fasi diverse di aggregazione delle molecole d’acqua, ognuna delle quali, presentava un reticolo cristallino diverso, indice di proprietà fisiche e chimiche anch’esse diverse tra loro, basti pensare ad esempio agli stati VI e VII, che pongo gli atomi di idrogeno e ossigeno a formare cubi e prismi tra loro, senza sottovalutare che gli altri stati vanno a modificare anche le interazioni con campi elettrici e magnetici della materia.
La nuova fase osservata per un periodo di tempo più lungo
Un team di scienziati guidato dal coautore dello studio, Vitali Prakapenka, geofisico presso l’Università di Chicago, è riuscito nell’impresa di stabilizzare l’acqua in una nuova forma, il ghiaccio superionico, teorizzato per la prima volta nel 1988 dal professore di chimica Pierfranco Demontis, ricercatore dell’Università di Sassari, e osservate in modo fugace nel 2018 dai ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory, in California.
Si tratta della diciottesima fase dell’acqua e fino ad ora nessuno era riuscito a stabilizzarlo per oltre 20 nanosecondi, impresa invece riuscita al team di ricercatori, i quali sono riusciti a registrare la struttura cristallina di questa nuova fase, osservando come, se gli atomi di ossigeno da un lato si bloccano a formare una struttura solida come nel ghiaccio standard, quelli di idrogeno restano invece in uno stato superfluido, essi infatti dopo aver ceduto un elettroni diventano particelle cariche positivamente libere di fluire al pari di come farebbero in un fluido.
Servivano però delle misurazioni più accurate, dunque il team ha pressurizzato l’acqua usando un’incudine di diamante e portandola ad una pressione circa di 3,5 milioni volte quella terrestre, a quel punto un raggio laser l’ha scaldata a temperature maggiori di quelle presenti sulla superficie del sole facendola esplodere, a quel punto un emettitore di raggi X chiamato sincrotone, ha bombardato la goccia con radiazioni il cui studio diffrattometrico ha consentito di ricavarne la struttura.