Darb-e-Imam-quasi-cristallo

Scoperto il secondo quasi-cristallo naturale!

Un team composto di ricercatori della Princeton University e dell’Università di Firenze ha scoperto la presenza di un quasi-cristallo all’interno di un meteorite di 4,57 miliardi di anni, i cui resti sono stati trovati in una remota regione nel nord-est della Russia.

“La scoperta di un secondo quasi-cristallo naturale, dopo quello del 2009, conferma che questi materiali si possono formare in natura e sono stabili su scale temporali cosmiche.” ha dichiarato Paul Steinhardt, professore di Scienze e professore di Fisica presso la Princeton’s Albert Einstein University, che ha condotto lo studio insieme a Luca Bindi dell’Università di Firenze.

Questo nuovo quasi-cristallo, ha una struttura composta di tanti dischi a dieci facce, appiattiti e impilati a formare una colonna, mostrando così una simmetria decagonale, ovvero che si ripete dieci volte. Una struttura simile non si trova nei comuni minerali, in cui gli atomi sono impacchettati in modo ripetitivo, ordinato e molto ravvicinato.

L’analisi degli elementi, ha stabilito che il materiale in oggetto è composto principalmente da alluminio, nichel e ferro, elementi che normalmente non si trovano insieme nello stesso minerale, in quanto l’alluminio si lega rapidamente all’ossigeno, bloccando così l’attaccamento al nichel e al ferro.

Il primo quasi-cristallo trovato in natura, ribattezzato icosahedrite, fu scoperto nel 2009 da un team composto sempre da Bindi, dagli scienziati Steinhardt e Nan Yao della Princeton University e da Peter Lu di Harvard, dopo un lungo lavoro di ricerca durato quasi 10 anni. Il frammento, poco più grande di 1 mm, è stato scoperto all’interno di un campione di Khatyrkite (dal fiume Khatyrka, Russia), un minerale raro composto principalmente di rame e alluminio, concesso dall’Università di Firenze. Nel 2010, l’icosahedrite è stato accettato come minerale dall’IMA e classificato con la formula Al63 Cu24 Fe13.

Un cristallo quasi periodico, o quasi-cristallo, chiamato così da Dov Levine e Paul Steinhardt, è un materiale solido che si forma con una struttura ordinata ma non periodica, cioè non ripetitiva, in cui non vi sono né simmetria speculare né simmetria rotazionale, cosa che avviene nei comuni cristalli di origine naturale. Nei cristalli ordinari, infatti, sono possibili solo simmetrie di ordine 1, 2, 3, 4 e 6, mentre alcuni quasi-cristalli creati in laboratorio presentano una simmetria pentagonale.

Presso il Santuario di Darb-e-Imam, in Iran, il pannello a mosaico della porta di sinistra, nel cortile interno, non presenta nessuna ripetizione periodica, proprio come nella struttura dei quasi-cristalli.

Testo a cura di Gennaro Giovatore
Gemmologo IGI-Antwerp

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