Page 527 - avatar gladiatori degli idee_Active

Dividi e suddividi un solido e i tratti caratteristici della sua solidità scompariranno
uno per uno, come i tratti somatici dello Stregatto, per essere rimpiazzati da
caratteristiche che comunque non sono quelle dei liquidi o dei gas. Essi appartengono
invece ad un nuovo stato della materia, i microcluster… Essi pongono questioni che
risiedono nel cuore della fisica e della chimica dello stato solido, e nel relativo campo
della scienza materiale. Quanto piccolo deve diventare un aggregato di particelle
prima che si perda il carattere della sostanza d’origine? Come possono riconfigurarsi
gli atomi se liberati dall’influenza della materia che li circonda? Se la sostanza è un
metallo, quanto piccolo dev’essere un gruppo (=cluster) di atomi per perdere la
caratteristica condivisione di elettroni liberi che soggiace alla conduttività? (corsivo
aggiunto)
Con le nuove scoperte sui microcluster, possiamo ora assemblare raggruppamenti di
atomi in quattro categorie base di grandezza, ognuna delle quali con differenti
proprietà:

- Molecole: 1-10 atomi.
- Microcluster: 10-1000 atomi
- Particelle fini: 1000-100.000 atomi
- Massa: più di 100.000 atomi.

Studiando questa lista, ci aspetteremmo inizialmente che i microcluster posseggano
tratti in comune sia con le molecole sia con le particelle fini, ma di fatto hanno
proprietà che né le une né le altre mostrano, come Sugano e altri spiegano in questo
passo:

I Microcluster composti dai 10 ai 103 atomi non esibiscono né le proprietà della
massa corrispondente né quelle delle corrispondenti molecole di pochi atomi. Si può
dire che i microcluster formino un nuovo stato della materia che è una via di mezzo
tra i solidi microscopici e le particelle microscopiche come atomi e molecole, e che
essi mostrino sia le caratteristiche macroscopiche sia quelle microscopiche.
Comunque, le ricerche in direzione di questo nuovo stato della materia sono state
lasciate intatte dallo sviluppo della teoria dei quanti della materia fino a pochi anni
fa.
Continuando a leggere, comprendiamo che non tutti i gruppi composti da un numero
casuale di atomi compreso tra 10 e 1000 formano dei microcluster; solo alcuni
“numeri magici” di atomi, unendosi, diventano effettivamente dei microcluster. Nel
prossimo passo si descrive come ciò è stato scoperto per la prima volta, e mentre lo
leggiamo dobbiamo tenere a mente che lo spettro di massa menzionato descrive
analisi spettroscopiche, cosa che abbiamo affrontato nel capitolo precedente. Quando
si parla di “strisce di cluster”, significa che atomi (come il sodio, Na) vengono estrusi
attraverso un sottile becco per formare una “striscia” che viene poi analizzata. Più
importante: non appena gli atomi vengono estrusi dal becco, alcuni di essi si
raccolgono spontaneamente in microcluster, i quali dimostrano proprietà anomale:

Le caratteristiche microscopiche dei microcluster sono state scoperte per la prima
volta osservando delle anomalie nello spettro di massa di una “striscia di cluster” di

527