Le simulazioni al computer hanno previsto una nuova fase della materia:un liquido bidimensionale atomicamente sottile.

Questa previsione spinge i confini delle possibili fasi dei materiali più in là che mai. Gli stessi materiali bidimensionali erano considerati impossibili fino alla scoperta del grafene circa dieci anni fa. Però, sono stati osservati solo in fase solida, perché il moto atomico termico richiesto per i materiali fusi rompe facilmente la membrana sottile e fragile. Perciò, la possibile esistenza di un liquido piatto atomicamente sottile era considerata impossibile.

Ora i ricercatori del Nanoscience Center dell'Università di Jyväskylä, guidato dal ricercatore dell'Accademia Pekka Koskinen, hanno condotto simulazioni al computer che prevedono una fase liquida in isole dorate atomicamente sottili che rappano piccoli pori di grafene. Secondo le simulazioni, gli atomi d'oro scorrono e cambiano posto nel piano, mentre il modello di grafene circostante mantiene la planarità della membrana liquida.

"Qui il ruolo del grafene è simile agli anelli circolari attraverso i quali i bambini soffiano le bolle di sapone. Lo stato liquido è possibile quando il bordo del poro del grafene allunga la membrana metallica e la mantiene stabile", dice Koskinen.

La fase liquida è stata prevista da simulazioni al computer utilizzando modelli quantomeccanici e nanostrutture con decine o centinaia di atomi d'oro. La previsione è stata pubblicata di recente sulla stimata rivista Nanoscala . Attualmente lo stato liquido esiste solo nei computer ed è ancora in attesa di conferma sperimentale.

"Sfortunatamente, le simulazioni suggeriscono che il liquido piatto è volatile. Negli esperimenti la membrana liquida potrebbe scoppiare troppo presto, come una bolla di sapone che scoppia prima che la si guardi bene. Ma di nuovo, anche il grafene era precedentemente considerato troppo instabile per esistere, " dice Koskinen.