Immaginate un futuro in cui la manutenzione dei ponti possa quasi "essere trascurata", in cui gli smartphone "guariscano" autonomamente da crepe e urti, e in cui gli aeroplani siano in grado di autoriparare i propri danni strutturali. Fantascienza? Forse sì, eppure un recente studio condotto dai Sandia National Laboratories e dalla Texas A&M University è riuscito a dimostrare che il metallo, in determinate condizioni, è capace di ripararsi da solo.
Lo studio. In un esperimento pubblicato su Nature, un sottilissimo strato di platino è stato sottoposto a sollecitazioni intense all'interno di un microscopio elettronico. Dopo circa 40 minuti, gli scienziati hanno osservato un fenomeno sorprendente: le crepe formatesi in superficie hanno iniziato a fondersi e a rigenerarsi, un fenomeno mai visto prima.
Applicazioni sensazionali. L'idea di un metallo che sia in grado di ripararsi in autonomia apre scenari straordinari per il futuro e potrebbe segnare l'inizio di una nuova era nell'ingegneria dei materiali, con potenziali applicazioni rivoluzionarie in settori come edilizia, elettronica e aeronautica.
Questo comporterebbe un notevole risparmio in termini di costi e di risorse per la manutenzione, senza considerare che la longevità di infrastrutture, mezzi di trasporto e oggetti tecnologici aumenterebbe. Sebbene la scoperta potrebbe avere caratteri rivoluzionari, al momento gli scienziati sono cauti: il fenomeno osservato riguarda infatti condizioni molto specifiche e microscopiche, mentre la vera sfida per il futuro sarà cercare di capire come applicare questo principio a contesti diversi.
Il meccanismo nascosto. Ma cosa ha permesso al platino di ripararsi? Secondo i ricercatori, la risposta sarebbe riconducibile ai "grani cristallini" che compongono l'elemento stesso. Durante lo stress, questi grani si spostano e si riorganizzano, permettendo alla struttura di ricomporsi.
Un meccanismo simile era stato ipotizzato già nel 2013 da Michael Demkowicz, scienziato della Texas A&M University, che ha anche partecipato allo studio in questione. L'idea che un metallo possa aggiustarsi autonomamente non è dunque del tutto nuova, ma questa è la prima volta che viene osservata in laboratorio e in condizioni controllate. Demkowicz e i suoi colleghi stanno ora lavorando su modelli computazionali per spiegare come e perché questo accade, con l'obiettivo di rendere il fenomeno applicabile su vasta scala.
Sfide e speranze. Nonostante l'entusiasmo, restano dunque parecchie domande aperte. Il fenomeno si è verificato in un ambiente sotto vuoto, ma cosa succederebbe in condizioni di vita reale? Metalli sottoposti a stress simili in ambienti ricchi di aria e agenti contaminanti si comporterebbero allo stesso modo? Una possibile risposta risiede nella cosiddetta "saldatura a freddo", un processo che avviene quando le superfici si avvicinano così tanto che gli atomi delle due parti iniziano a mescolarsi tra loro, ma che è tuttavia ostacolato da strati d'aria o altre impurità presenti nell'ambiente.
Prima di testare se il fenomeno possa essere replicato in condizioni meno specifiche, gli scienziati dovranno inoltre capire se altri tipi di metallo si comportano in modo simile al platino. Se così fosse, potremmo davvero essere alle soglie di una rivoluzione tecnologica che cambierà per sempre il modo in cui costruiamo e manteniamo infrastrutture e dispositivi.
Secondo uno studio delle università di Bristol (UK) e Munster (Germania), pubblicato su Nature, oro e platino sarebbero piovuti dal cielo 4 miliardi di anni fa, grazie a un bombardamento di meteoriti durato 200 milioni di anni. «Se fossimo in grado - scrivono i ricercatori Matthias Willbold e Thorsten Kleine - di scendere a 3mila chilometri di profondità, raggiungere il centro della Terra e recuperare tutto l'oro e il platino che vi sono depositati, potremmo ricoprire la superficie del pianeta con uno strato spesso quattro metri».
Per misurare la purezza dell'oro si utilizza il carato: l'oro a 24 carati (di solito in lingotti) è puro, ossia non contiene altri metalli. Poco meno puro è l'oro a 22 carati di cui sono fatte alcune monete: ha il 91,7% di oro. Quello a 18 carati, usato in gioielleria, è puro al 75% e contiene altri metalli, tra cui argento, rame e a volte anche zinco, palladio e nichel. Quest'ultimo, il cui utilizzo è regolamentato per legge in quanto è un potente allergene, serve a produrre il cosiddetto oro bianco. E giù fino all'oro a 8 carati, che indica la percentuale di oro più bassa prevista al mondo: 37,5% di oro, 42,5% di argento e 20% di rame.
Gli Stati Uniti detengono la più grande riserva aurea del mondo: 8.133 tonnellate. Hanno infatti più oro di Germania e Italia messe assieme, i due Paesi che seguono nella classifica delle riserve auree. Infatti, la Germania ha 3.362 tonnellate di oro e la Banca d’Italia ha 2.452 tonnellate di oro, quantità che porta il nostro Paese in quarta posizione, dietro al Fondo monetario internazionale. Dopo l’Italia troviamo Francia, Russia e Cina: tutte superano le 2mila tonnellate. E l’Unione europea ha 556 tonnellate.
Fino al 1931 i paesi europei più India, Russia, Usa e Giappone utilizzavano il sistema aureo (gold standard) che stabiliva un ordine economico basato sulla conversione in ogni momento delle banconote in oro secondo un rapporto di cambio fisso.
«L'industria dell'oro», scrive l'economista Loretta Napoleoni nel libro Economia canaglia, «non è affatto regolamentata ed è costituita da una miriade di compagnie commerciali sparse in tutto il mondo. La raffinazione dell'oro è appannaggio di un esiguo gruppo di società che non controllano l'origine del metallo giallo che acquistano. E, come il mercato dei diamanti, anche quello dell'oro insanguinato non compare sull'agenda di alcun governo né organizzazione governativa internazionale.»
Il 49% dell'oro estratto dalla miniere è usato in gioielleria. E circa il 20% dell'oro del mondo, usato per scopi decorativi, si trova nei sari, i tradizionali indumenti femminili indiani.
Per oltre 70 anni il trattamento standard per l'artrite reumatoide consisteva in iniezioni di una sospensione liquida di oro, che agiva come un anti-infiammatorio.
La miniera di Grasberg, nella provincia indonesiana di Irian Jaya in Nuova Guinea, è la più grande miniera di oro e la seconda miniera di rame al mondo. È anche una delle miniere più alte del mondo situata a oltre 4000 metri. Occupa circa ventimila lavoratori.
La miniera più famosa è quella di San José, nei pressi di Copiapó, in Cile, dove nell'agosto del 2010 sono rimasti intrappolati 33 minatori per 69 giorni a una profondità di 688 metri. L'ultimo minatore fu portato in salvo alle 21:55 del 13 ottobre dello stesso anno.
L'oro puro fonde a 1063 °C e bolle circa a 2800 °C. È estremamente malleabile e duttile: da un'oncia (28 grammi all'incirca) si possono ricavare 80 chilometri di filo da cinque micrometri (un decimo del diametro di un capello umano).
La più grande moneta d'oro misura 80 cm di diametro ed è stata creata dalla Perth Mint nel 2012: vale 870 mila euro. La riconoscete dalle dimensioni e perché ha l'effige di un canguro.
La squadra di football dei San Francisco 49ers prende il nome dall'ondata di cercatori d'oro che ha invaso la California (e San Francisco) nel 1849. Il che spiega anche i caschi color oro.
