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Un gruppo di ricercatori cinesi è riuscito a creare un diamante cinque volte più resistente alla frattura rispetto a quello tradizionale, sfruttando i nanotubi di carbonio. Il dettaglio più interessante è che il nuovo materiale non perde nulla della sua leggendaria durezza, la caratteristica che da sempre rende questa pietra unica e che gli studiosi volevano a tutti i costi preservare.
Sul diamante sembra che si sappia già tutto. È uno dei materiali più duri presenti in natura, al punto da riuscire a graffiare quasi qualsiasi altra sostanza. Eppure dietro questa fama si nasconde un limite piuttosto serio, che in certe condizioni lo rende sorprendentemente fragile. Basta un colpo assestato nel punto sbagliato e la gemma può spezzarsi con relativa facilità. Per un anello al dito la questione pesa poco, ma esistono diversi processi industriali nei quali questo difetto diventa un ostacolo concreto e il diamante semplicemente non può essere impiegato.
Durezza e resistenza alla frattura non sono la stessa cosa
Per capire la portata della scoperta conviene separare due concetti che nel linguaggio di tutti i giorni tendono a confondersi. La durezza indica quanto un materiale sia in grado di opporsi a graffi e deformazioni. La resistenza alla frattura misura invece qualcosa di diverso, cioè la capacità di impedire che una crepa, una volta comparsa, si allarghi fino a provocare la rottura completa.
Sembrano due facce della stessa medaglia e invece raramente vanno d’accordo. Di solito è complicato trovare un materiale che le possieda entrambe ad alti livelli, ed è proprio qui che il diamante mostra il suo tallone d’Achille. Sul primo fronte non ha praticamente rivali, sul secondo arranca parecchio. Un oggetto quasi impossibile da scalfire può quindi cedere di schianto se una piccola incrinatura trova la strada libera per propagarsi all’interno della sua struttura.
Il lavoro dei ricercatori cinesi sui nanotubi di carbonio
Partendo proprio da questa debolezza, un team composto da studiosi dell’Istituto di Fisica dell’Accademia Cinese delle Scienze e della Beihang University, affiancati da altri istituti, ha messo a punto un nuovo processo pensato per migliorare le caratteristiche della pietra. L’obiettivo era chiaro fin dall’inizio, ovvero intervenire sul punto debole senza intaccare quello forte.
Tradotto in termini pratici, l’idea era ottenere un materiale capace di continuare a resistere ai graffi come una gemma tradizionale ma di sopportare allo stesso tempo molto meglio gli urti e le sollecitazioni che generano crepe. Proprio quella combinazione che, come visto, è solitamente così difficile da raggiungere e che finora ha tenuto il diamante lontano da alcune applicazioni in ambito industriale.
Fonte: TecnoAndroid