CeH9, il composto “impossibile” che piega le regole della chimica

Il CeH9 è stato definito, dagli scienziati che lo hanno creato, il composto “impossibile” o “proibito”, che secondo loro sembra piegare le regole della chimica. Ricercatori provenienti da Stati Uniti, Russia e Cina hanno creato il CeH9, o superidruro di cerio, che mostra una caratteristica nota come superconduttività. I materiali superconduttori sono in grado di condurre l’elettricità senza alcuna resistenza, rendendoli perfettamente efficienti nel trattenere l’energia che li attraversa senza perdite.

Questi materiali sono utilizzati negli acceleratori di particelle e negli scanner MR, e potrebbero essere utilizzati per alimentare veicoli elettrici ed efficienti linee di trasmissione di energia elettrica. Ma ci sono limiti critici per l’utilizzo di materiale superconduttivo, il che significa che usi come per un’efficiente trasmissione di potenza sono irrealizzabili. I migliori superconduttori che conosciamo funzionano solo a temperature molto basse (meno 138 gradi Celsius) e pressioni estremamente elevate (due milioni di atmosfere).

Ma il nuovo composto, creato presso l’Istituto di fisica di Mosca (MIPT), potrebbe cambiare la situazione. Il CeH9 è stato sintetizzato dagli scienziati posizionando un campione microscopico di cerio metallico con una sostanza chimica che rilascia idrogeno, in una cella ad incudine di diamante, un dispositivo che viene utilizzato per schiacciare un materiale con enorme pressione. Mentre la pressione nell’incudine di diamante cresceva, gli idruri di cerio si univano con più idrogeno. Ciò significava che gli atomi di cerio stavano racchiudendo sempre più atomi di idrogeno, finendo per diventare il CeH9, formato da un reticolo cristallino in cui gabbie di 29 atomi di idrogeno contenevano il cerio.

Un composto stabile senza modifiche di temperatura

Secondo i ricercatori, il CeH9 è diverso dagli altri materiali superconduttori perché non ha bisogno di modificare la temperatura per la pressione. “Mentre il superidruro di cerio diventa superconduttivo solo se raffreddato a -200 gradi Celsius, questo materiale è importante in quanto rimane stabile a una pressione di 1 milione di atmosfere”, ha spiegato Ivan Kruglov.

Il dott. Kruglov, ricercatore presso il MIPT e il Dukhov Research Institute of Automatics, ha osservato che questa pressione era significativamente inferiore a quella che “richiedono le superidruri di zolfo e lantanio precedentemente sintetizzate”. “D’altra parte, la superidruro di uranio è stabile a una pressione ancora più bassa, ma ha bisogno di un raffreddamento considerevolmente maggiore”, ha affermato il dott. Kruglov.