Il mistero circonda il fenomeno noto come "rilassamento strutturale" nel vetro. A differenza dei materiali cristallini come i metalli, la struttura atomica disordinata del vetro conferisce proprietà uniche, inclusa la sua capacità di assorbire e dissipare l’energia sonora. Questa proprietà trova applicazioni in diversi ambiti, dalle cuffie con cancellazione del rumore all'acustica architettonica.
Nonostante le approfondite ricerche nel corso degli anni, il meccanismo preciso alla base del rilassamento strutturale e il modo in cui influisce sullo smorzamento del suono sono rimasti sfuggenti. Tuttavia, un team di fisici dell'Università della California, a Santa Barbara, ha approfondito gli annali della letteratura scientifica e ha portato alla luce una teoria originariamente proposta nel 1972 dai fisici russi L. A. Pastukhov e A. I. Slutsker.
Pastukhov e Slutsker avevano suggerito che la chiave per comprendere il rilassamento strutturale risiede nel movimento di minuscoli ammassi atomici all'interno del vetro. Quando le onde sonore passano attraverso il vetro, questi cluster vibrano, trasferendo energia ad altri cluster e infine dissipandola sotto forma di calore.
Il team dell’UCSB ha deciso di rivisitare questa teoria, che era stata in gran parte trascurata in favore di spiegazioni più complesse, e ha condotto una serie di esperimenti utilizzando tecniche di diffusione dei neutroni. I loro risultati, pubblicati sulla rivista Physical Review Letters, hanno confermato che la teoria Pastukhov-Slutsker descrive accuratamente il processo di rilassamento strutturale nel vetro.
L'autore principale e fisico Matthew Eskildsen ha spiegato:"I nostri esperimenti hanno rivelato il movimento collettivo di questi ammassi atomici in tre dimensioni, fornendo prova diretta della teoria. Questa scoperta riaccende l'interesse per il concetto vecchio di decenni e apre nuove strade per esplorare le proprietà del vetro". e altri materiali disordinati."
La teoria riscoperta non solo migliora la nostra comprensione dello smorzamento del vetro, ma offre anche un quadro per ulteriori ricerche sulle proprietà meccaniche e termiche dei materiali amorfi. Potrebbe portare allo sviluppo di nuovi materiali con proprietà di smorzamento su misura per varie applicazioni, come materiali avanzati per l’isolamento acustico o rivestimenti per alte temperature.
La resurrezione della teoria Pastukhov-Slutsker esemplifica la natura dinamica della scoperta scientifica, dove le idee dimenticate a volte possono contenere la chiave per risolvere misteri di lunga data. Sottolinea inoltre l’importanza di approfondire la storia della scienza e di rivisitare concetti che potrebbero essere stati trascurati alla ricerca di spiegazioni più complesse.
