Una giunzione metallica tra due solidi che, se fatta vibrare a temperatura ambiente, diventa inspiegabilmente liquida. È quello che succede nel nanomondo secondo alcune osservazioni sperimentali. A volte, però, l’apparenza inganna, come ci dice una nuova recente ricerca pubblicata su Nature Communications e condotta da un’equipe di scienziati di SISSA, ICTP, CNR-IOM di Trieste e dell’École Normale Supérieure (ENS) di Parigi. Grazie alle simulazioni al computer, i ricercatori hanno trovato una sorprendente soluzione allo strano fenomeno, rimasto finora senza spiegazione.
La fusione, ci dice la nuova ricerca, in realtà non avviene. La spiegazione? Se sottoposti a vibrazioni, i nano-contatti mimano il comportamento di un liquido ma rimangono dei solidi dal punto di vista strutturale. Tutto ciò accade perché, al contrario di quanto succede nei sistemi macroscopici, durante le oscillazioni le deformazioni plastiche nel nanomondo sono reversibili, ossia si fanno e si disfano a ogni ciclo. Più in particolare, quel che accade è che due piccolissime superfici cristalline all’interno del nanocontatto scivolano una sull’altra a causa delle vibrazioni. Durante il semiciclo di ritorno, però, tornano allo stato iniziale, e così via al ciclo successivo, “scimmiottando” quello che farebbe un liquido ma conservando sempre la struttura cristallina. Questo stato reologico stabile reversibile, impossibile in un sistema non nanometrico, è all’origine dell’apparente liquefazione delle giunzioni.
I risultati della ricerca computazionale, spiegano gli autori Erio Tosatti e Andrea Vanossi, potranno avere un significativo impatto nelle applicazioni industriali nell’ambito delle nanotecnologie.