Il raro elemento berillio è noto principalmente per essere un componente degli smeraldi, acquamarine, e altre pietre preziose. Però, in Comunicazioni sulla natura , un team internazionale di scienziati dell'Università di Bayreuth riferisce ora di una scoperta molto insolita:sotto pressione 880, 000 volte superiore alla pressione dell'atmosfera terrestre, gli atomi di berillio in un cristallo di fosfato si circondano di sei atomi vicini invece dei soliti quattro. In realtà, questa struttura cristallina è stata prevista teoricamente cinque decenni fa, ma è stato solo durante gli esperimenti ad alta pressione al Deutsches Elektronensynchrotron (DESY) di Amburgo che ora è stato osservato per la prima volta.

Il Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky e il Dr. Maxim Bykov del Bavarian Geo Institute sono stati coinvolti nel lavoro di ricerca da parte dell'Università di Bayreuth, così come Georgios Aprilis e la dott.ssa Anna Pakhomova del gruppo di lavoro per la fisica e la tecnologia dei materiali in condizioni estreme nel laboratorio di cristallografia.

Originariamente, la scienza considerava impossibile per gli atomi di berillio nei cristalli avere più di quattro atomi vicini. Questo sembrò essere incompatibile con le leggi cristallochimiche per molto tempo. "Ma circa 50 anni fa, i teorici hanno suggerito che le coordinazioni più elevate potrebbero effettivamente essere possibili, anche se da allora questi hanno ostinatamente eluso la conferma sperimentale nei composti inorganici, " riferisce la dott.ssa Anna Pakhomova, uno scienziato della linea di luce al DESY e ricercatore post-dottorato che prepara una tesi di abilitazione all'Università di Bayreuth.

Esperimenti ad alta pressione presso la sorgente di luce a raggi X PETRA III di DESY hanno reso possibile per la prima volta una prova empirica. I ricercatori hanno esaminato campioni del cristallo di fosfato hurlbutite, un minerale raro costituito da calcio, berillio, fosforo e ossigeno (CaBe ₂ P ₂ oh ₈ ), che si trova naturalmente sulla superficie terrestre. In condizioni ambientali normali, ogni atomo di berillio ha solo quattro atomi di ossigeno come vicini. A 700, 000 volte la pressione atmosferica, però, la struttura cristallina cambia così radicalmente che gli atomi di berillio guadagnano un quinto vicino. Nel frattempo, una pressione atmosferica 880, 000 volte che a livello del mare genera nuovi cambiamenti strutturali che danno vita anche a un sesto vicino.

"Sebbene non ci siano attualmente applicazioni tecnologiche per i nuovi cristalli, stanno ampliando gli orizzonti della scienza dei materiali. Ci mostrano che nessuna certezza chimica irrevocabile può essere derivata da condizioni normali sulla superficie terrestre. Condizioni estreme e fenomeni rari, che possiamo solo creare e osservare in laboratorio utilizzando una tecnologia sofisticata, sono in realtà normali in molti luoghi dell'universo, " afferma il Prof. Dr. Leonid Dubrovinsky.