Gli scienziati hanno risolto un enigma vecchio di decenni su un metallo ampiamente utilizzato, grazie a esperimenti di estrema pressione e potenti supercalcoli.

La loro scoperta rivela importanti aspetti fondamentali dell'elemento litio, il metallo più leggero e semplice della tavola periodica. Il materiale è comunemente usato nelle batterie per telefoni e computer.

Un mistero su come sono disposti gli atomi del metallo, che influenza proprietà come la sua forza, malleabilità e conduttività, è stata risolta dalla loro ricerca.

Un team internazionale ha cercato di comprendere meglio la struttura del litio studiandolo a basse temperature. In questo stato di bassa energia, le proprietà fondamentali dei materiali possono essere osservate con precisione.

Fino ad ora, era difficile per gli scienziati spiegare i precedenti risultati sperimentali che indicavano che il litio aveva una struttura complessa. Per comprendere correttamente la teoria sono stati necessari calcoli eccezionalmente accurati utilizzando la meccanica quantistica avanzata.

I loro ultimi calcoli, utilizzando il supercomputer ARCHER presso l'Università di Edimburgo, scoperto che la struttura del litio non è complessa o disordinata, come avevano suggerito i risultati precedenti. Anziché, i suoi atomi sono disposti semplicemente, come arance in una scatola.

Gli scienziati suggeriscono che in esperimenti precedenti, il raffreddamento rapido ha portato a risultati fuorvianti. Per evitare questi problemi, hanno raggiunto condizioni di bassa temperatura ponendo campioni di litio sotto pressione estrema - fino a 4, 500 volte quella dell'atmosfera terrestre, schiacciandola tra una coppia di diamanti. Hanno quindi raffreddato e depressurizzato il campione prima di esaminarlo utilizzando un dispositivo di sincotrone, che utilizza i raggi X per vedere gli atomi.

Lo studio, dalle Università di Edimburgo e Utah, è stato pubblicato in Scienza .

Dott. Miguel Martinez-Canales, della Scuola di Fisica e Astronomia dell'Università di Edimburgo, ha dichiarato:"I nostri calcoli richiedevano una precisione di uno su 10 milioni, e ci sarebbero voluti più di 40 anni su un normale computer."

Professor Graeme Ackland, della Scuola di Fisica e Astronomia dell'Università di Edimburgo, ha dichiarato:"Siamo stati in grado di formare un'immagine reale del litio freddo realizzandolo utilizzando alte pressioni. Piuttosto che formare una struttura complessa, ha la disposizione più semplice che ci possa essere in natura."