Creato un nuovo composto che spiegherà la composizione terrestre

Un nuovo materiale che promette applicazioni tecnologiche e aiuterà a fare luce sulla composizione delle profondità terrestri e dei pianeti. È questo il risultato della sperimentazione compiuta al Laboratorio di spettroscopia non lineare - Lens dell'Ateneo fiorentino, che è stato pubblicato sull'ultimo numero della prestigiosa rivista scientifica Proceedings of the National Academy of Science (Pnas).

Mario Santoro e Federico Gorelli del Lens - assieme ai ricercatori dell'Istituto per i processi chimico-fisici del Cnr, dell’European synchrotron radiation facility (Esrf) di Grenoble e dell’Università di Montpellier - hanno ottenuto la sintesi di un nuovo composto dalla reazione chimica di anidride carbonica (CO2) e dell'ossido di silicio (SiO2): il carbonato di silicio.

Riproducendo sperimentalmente condizioni di pressione e di temperatura simili a quelle del mantello terrestre, i ricercatori hanno innescato la reazione chimica che ha prodotto la sintesi del nuovo composto, dimostrando così, tra l'altro, la possibilità di sintetizzare nuovi materiali di interesse tecnologico.

"Abbiamo compresso e riscaldato una miscela di anidride carbonica e ossido di silicio a circa 200.000 atmosfere e 300-400°C in una cella a incudini di diamante, dispositivo necessario per l'ottenimento di pressioni così elevate - ha spiegato Mario Santoro -. La formazione del composto è stata rilevata tramite misure di spettroscopia ottica, Raman ed infrarossa, e misure di diffrazione di raggi X effettuate presso luce di sincrotrone".

"L'esperimento è di grande importanza per una conoscenza dettagliata delle proprietà fisico-chimiche delle profondità terrestri, in particolare della regione del mantello - ha aggiunto il ricercatore -. Il mantello è composto in maniera rilevante da ossido di silicio, contiene CO2, come risulta dall'attività vulcanica, ed è caratterizzato da condizioni termodinamiche di pressione e temperatura simili a quelle impiegate per la sintesi del carbonato di silicio. La nostra scoperta mostra dunque che la CO2 contenuta nel mantello terrestre potrebbe in parte essere segregata sotto forma di carbonato di silicio".

Secondo i ricercatori, conclusioni simili possono essere tratte anche riguardo agli altri pianeti di tipo terrestre (Marte, Venere e Mercurio) oltre ai molti analoghi pianeti extra-solari recentemente scoperti. Il prossimo obiettivo del team è quello di individuare possibili fasi solide del carbonato di silicio e nuovi composti analoghi, che siano stabili in condizioni ambiente.

"Materiali di questo tipo – ha concluso Santoro - avrebbero la caratteristica di essere duri, leggeri, resistenti all'usura, elettricamente isolanti e trasparenti a un'ampia gamma della radiazione elettromagnetica".

O.O.

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