Firenze, 14 dicembre 2016 - Dopo aver scoperto i primi due quasicristalli naturali mai identificati sulla Terra, entrambi di origine extraterrestre, il geologo dell'Università di Firenze Luca Bindi - pratese, 44 anni, residente a Pontassieve - ha fatto di nuovo centro scoprendo il terzo.

La prima volta correva l'anno 2009 e Bindi - ai tempi geologo "da laboratorio" - individuò il primo quasicristallo naturale, di origine extraterrestre, in un frammento conservato al Museo di Storia naturale di Firenze. Nel 2011 partì con un'avventurosa spedizione che, dalle rive dell'Arno, lo portò fino alla remota Kamchatka, sulle tracce del meteorite da cui proveniva il campione analizzato a Firenze.

È così che Bindi ha scoperto un secondo quasicristallo naturale. E ora arriva il terzo, più affascinante e misterioso che mai. Mentre infatti i due cristalli impossibili scoperti in precedenza, poi riconosciuti dalla International Mineralogical Association con il nome di icosaedrite e decagonite, hanno una composizione corrispondente a quella dei quasicristalli che è possibile produrre in laboratorio, quello al centro del nuovo studio, pubblicato su Scientific Reports a firma dello stesso Bindi, presenta caratteristiche ancor più peculiari.

I quasicristalli sono solidi nei quali gli atomi sono disposti in maniera non periodica, cioè non ripetitiva, e seguono simmetrie ritenute impossibili in natura.

In un'intervista alla Nazione, al tempo della prima scoperta, Bindi spiegò così i quasicristalli: "I minerali sono sempre stati descritti come materiali cristallini, ossia dotati di strutture in cui gli atomi si ripetono a intervalli regolari. Qualche minerale però sfuggiva dalla sua natura cristallina, presentando strutture con atomi disposti senza alcun ordine a lungo raggio, come accade nello stato vetroso, formando i cosiddetti minerali amorfi. Circa una trentina di anni fa Dov Levine e Paul Steinhardt ipotizzarono l’esistenza di un terzo ‘tipo’ di materiale, una via di mezzo tra lo stato cristallino e lo stato vetroso, un materiale con caratteristiche impossibili che infatti i due autori chiamarono prima impossible crystals e poi quasicrystals (quasicristalli)".

Il terzo quasicristallo naturale, spiega Bindi, ha una simmetria di nuovo icosaedrica, esattamente come il primo. "Quello che cambia è la composizione chimica. Infatti quest'ultimo mostra una composizione che va ben al di fuori del campo di stabilità previsto per la fase icosaedrica del sistema Al-Cu-Fe" (Alluminio, Rame, Ferro). "I frammenti di meteorite (contenenti i quasicristalli ed altre leghe di rame e alluminio) - spiega Bindi - sono stati trovati nelle argille costeggianti il fiume Khatyrka, nella Chukotka meridionale (nord della Kamchatka). Tutti e tre i quasicristalli sono stati trovati in questi frammenti, che hanno tutti una origine extraterrestre e, più in particolare, appartengono tutti alla stessa meteorite".

Nello studio pubblicato su Scientific Reports - prosegue Media Inaf - si parla di "collisioni nello spazio profondo": sono quelle che hanno dato luogo alle condizioni estreme di temperatura e pressione alla base della formazione dei quasicristalli? "Sì, a questo punto ne siamo certi. Quando nel giugno di quest'anno abbiamo riprodotto in laboratorio lo scontro tra asteroidi ottenendo come prodotto proprio un quasicristallo, abbiamo avvalorato in pieno la teoria che prevedeva che questi materiali esotici si siano formati da collisioni nello spazio avvenute almeno 300 milioni di anni fa".

La scoperta del terzo quasicristallo "è stata del tutto inaspettata. Stavamo studiando le varie fasi mineralogiche in un frammento di meteorite trovato durante la spedizione del 2011, quando siamo incappati in questo. È stata una soddisfazione incredibile: trovare un quasicristallo con una composizione non prevista precedentemente da esperimenti di laboratorio era sempre stato il nostro primo obiettivo. Dopo quasi dieci anni lo abbiamo centrato". I quasicristalli di laboratorio sono utilizzati per gli scopi più diversi grazie alle eccezionali caratteristiche di resistenza: ad esempio, nella vita di tutti i giorni, nelle lamette da barba o nelle pellicole antiaderenti delle pentole. E altri potrebbero averne. "Ultimamente sta andando per la maggiore utilizzare questi materiali come materiali fotonici. Sembra infatti che la loro quasi-periodicità possa essere usata per incanalare la luce in maniera particolare e perfetta per alcuni applicazioni tecnologiche di ultima generazione", conclude Bindi. E l'avventura continua.