Incudini di diamanti per comprimere molecole e innescare reazioni chimiche

Incudini di diamanti (credito immagine: Argonne National Laboratory, Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory)

Frammenti di diamanti trasformati in “incudini molecolari” per schiacciare, comprimere e torcere le molecole onde romperne i legami chimici: è questo il risultato a cui è giunto un gruppo di ricerca dello SLAC National Accelerator Laboratory e dell’Università di Stanford. La ricerca è stata pubblicata su Nature.

Hao Yan, scienziato della Stanford e uno degli autori dello studio, dichiara nell’articolo di presentazione sul sito dello SLAC: “A differenza di altre tecniche meccaniche, che sostanzialmente trascinano le molecole fino a separarsi, mostriamo che la pressione delle incudini molecolari può sia rompere i legami chimici e innescare un altro tipo di reazione in cui gli elettroni si spostano da un atomo all’altro”.
Questi incudini molecolari possono scatenare un cambiamento in un punto specifico della molecola, una caratteristica che apre gli orizzonti ha molte possibilità di utilizzo.
Si potrebbe, in teoria, realizzare prodotti del tutto diversi rispetto agli “ingredienti” di partenza; inoltre lo stesso processo risulta più efficiente a livello energetico e a livello ambientale in quanto non si devono utilizzare il calore oppure solventi.

L’incudine utilizzato ha una superficie diamantata e dimensioni di una tazzina di caffè. Le sue cellule comprimono i materiali tra le punte appiattite di due diamanti per raggiungere pressioni altissime, oltre 500 gigapascal, ossia una volta e mezza la pressione presente al centro della Terra. Mentre il campione è compresso, si possono utilizzare molte tecniche sperimentali anche perché la luce può attraversare diamante stesso che è trasparente.

Fonti e approfondimenti



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