Di recente, dei ricercatori hanno condotto uno studio che ha visto venire alla luce un nuovo stato della materia, che coniuga le proprietà di un superfluido (privo di attrito) con quelle di un solido (struttura fissa e costante di particelle). Il supersolido ha visto la luce l’autunno passato, in un laboratorio del Cnr a Pisa, grazie all’ausilio di un campione di atomi particolarmente magnetici tra loro a temperature estremamente basse, vicine allo zero. Un gruppo di ricercatori delle università di Firenze, Pisa e Trento ha studiato il moto del supersolido, che ha mostrato la doppia natura di superfluido e solido. La ricerca ha riscosso molto successo nella comunità scientifica ed è stata pubblicata su “Nature”, coinvolgendo il Dipartimento di Fisica e il Laboratorio Europeo di Spettroscopia Non lineare (Lens) dell’Università di Firenze, l’Istituto Nazionale di Ottica del Consiglio Nazionale delle Ricerche e il Dipartimento di Fisica dell’Università di Trento. Lo studio si è concentrato sugli aspetti sperimentali e teorici, evidenziando così la peculiare natura del supersolido, confermando la teoria che lega le simmetrie di un sistema fisico all’esistenza di onde sonore all’interno del sistema. Dopo aver compresso il supersolido, gli studiosi si sono occupati di analizzare le oscillazioni periodiche di esso. Mentre il solido ed il superfluido ordinari oscillano ognuno in un’unica frequenza, il supersolido oscilla contemporaneamente con due frequenze differenti.
“Per capire l’esperimento,occorre sapere che quando un sistema si trasforma rompendo una propria simmetria, dovrebbe apparire un’onda sonora. Nel nostro caso, le due frequenze di oscillazione osservate per il supersolido corrispondono proprio a due diverse onde sonore, perché il supersolido rompe contemporaneamente due simmetrie essendo sia superfluido che solido”
Affermano i fisici dell’Università di Trento, Santo Roccuzzo, Alessio Recati e Sandro Stringari, che hanno condotto la ricerca teorica, seguiti da Andrea Fioretti e Carlo Gabbanini, ricercatori del Cnr di Pisa:
“Le onde sonore costituiscono il moto fondamentale che è legato a tutti gli altri tipi di moto presenti nel materiale. C’è molta attesa nella comunità scientifica: ci si aspetta che il supersolido combini proprietà generali dei solidi e dei fluidi fino ad ora ritenute incompatibili”.
Attualmente, i ricercatori sono interessati a comprendere come il supersolido possa sopportare un carico, come di frequente avviene con un solido, e contemporaneamente scorrere senza attrito come un superfluido.
“Anche se il supersolido fatto di atomi ultrafreddi è un materiale che esiste solo in laboratorio a temperature ultrabasse , quello che può insegnarci può portare allo sviluppo di nuovi materiali e di nuove tecnologie”.
Assicurano Luca Tanzi, Eleonora Lucioni e Giovanni Modugno dell’Università di Firenze.
