Nel cuore disordinato della materia: i vetri ultra-stabili sfidano la fisica

Anche nei vetri più “perfetti” il disordine resiste. È quanto emerge da una ricerca guidata dall’Università di Trento e pubblicata su Physical Review X, che aggiunge un tassello importante a uno dei grandi enigmi della fisica della materia.

Lo studio, coordinato dal professor Giacomo Baldi e con prima autrice la ricercatrice Irene Festi, ha analizzato i cosiddetti vetri ultra-stabili: materiali innovativi costruiti molecola dopo molecola e considerati i candidati più vicini al “vetro perfetto”.

La domanda di partenza era semplice ma cruciale: se questi vetri imitano i cristalli nelle proprietà termiche, lo fanno anche nelle vibrazioni atomiche? La risposta è sorprendente. Nonostante la maggiore stabilità, le vibrazioni fondamentali – le cosiddette onde sonore microscopiche – restano praticamente identiche a quelle dei vetri comuni.

Per arrivare a questo risultato, il team ha utilizzato tecnologie avanzate presso l’European Synchrotron Radiation Facility, riuscendo a osservare le vibrazioni atomiche con una precisione senza precedenti. Un’analisi che ha mostrato come, anche eliminando gran parte dei difetti, rimanga una componente di disordine “intrinseca” allo stato vetroso.

La scoperta mette in discussione anni di modelli teorici e suggerisce che il comportamento dei vetri sia più complesso e resistente al cambiamento di quanto si pensasse.

Le possibili applicazioni sono rilevanti: dall’elettronica, dove questi materiali sono impiegati negli schermi OLED, alla farmaceutica, per migliorare la stabilità dei farmaci nel tempo. Comprendere come si muovono gli atomi, infatti, significa poter progettare materiali più efficienti e duraturi.

Una ricerca di base che apre nuove prospettive, mostrando come anche nel caos apparente della materia esistano regole profonde ancora da scoprire.