Un team combinato di ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory negli Stati Uniti e dell'Atomic Weapons Establishment nel Regno Unito ha scoperto che la rapida compressione del piombo a pressioni di tipo planetario lo rende più forte dell'acciaio. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica, il gruppo descrive come sono riusciti a comprimere così forte il metallo senza fonderlo.

Definire la forza in un materiale è difficile. La forza può riferirsi alla capacità di un materiale di resistere alla flessione o alla rottura in determinate condizioni. A rendere le cose ancora più complicate è che la resistenza di un dato materiale può cambiare in condizioni variabili, ad esempio quando vengono applicati calore o compressione. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno mostrato quanto possa essere difficile stabilire quanto sia forte un materiale, in questo caso, guida.

Il piombo non è molto forte. È sufficiente premere un'unghia contro il terminale della batteria di un'auto per creare rientranze, Per esempio. Ma i ricercatori con questo nuovo sforzo riferiscono che il metallo può essere notevolmente rafforzato esercitando una pressione estrema.

Come parte del loro sforzo per comprendere meglio la natura della forza nei materiali, i ricercatori hanno sottoposto un pezzo di piombo delle dimensioni di circa un pisello a una raffica di laser per gentile concessione della National Ignition Facility. In tutto, hanno sparato 160 raggi al campione mentre contemporaneamente testavano la sua forza osservando la formazione di minuscole increspature sulla sua superficie. I ricercatori hanno adottato questo approccio perché ha permesso loro di controllare la temperatura del piombo variando la forma degli impulsi laser.

Normalmente, spremere un metallo lo rende caldo:non ci vuole molto calore per far sciogliere il piombo. Utilizzando i laser, sono stati in grado di mantenere il campione di piombo al di sotto del suo punto di fusione mentre aumentavano gradualmente la pressione nell'arco di decine di nanosecondi. Per misurare il campione all'aumentare della pressione, il team ha utilizzato i raggi X per osservare le increspature che si formavano sulla sua superficie a causa della compressione che lo attraversava. Misurando la forma e la lunghezza delle increspature, i ricercatori sono stati in grado di misurare la viscosità, flusso e resistenza del materiale durante la deformazione.

I ricercatori riferiscono che quando compresso a circa 400 gigapascal, il campione è stato misurato a circa 10 volte più resistente dell'acciaio ad alta resistenza in condizioni ambientali.

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