L' elogio del difetto

 

La struttura dei solidi è generalmente organizzata in maniera ordinata (solidi cristallini) salvo alcuni solidi definiti amorfi.
Le proprietà dei solidi derivano quindi dalla natura del legame ma anche dal modo in cui si ordinano atomi o molecole.
Prendiamo i metalli che hanno una serie di proprietà legate al legame metallico e cioè alla possibilità degli elettroni di spostarsi intorno a numerosi nuclei e non ad uno solo.
Ciò fornisce ai metalli una proprietà fondamentale che è quella di condurre corrente in un campo elettrico. Se gli elettroni possono muoversi possono anche attraversare il metallo da una parte all' altra.
Ma i metalli sono anche malleabili, sono cioè deformabili se si applica una pressione, fino a ridursi in lamine o fili.
Come mai tutto ciò?In parte la cosa è ancora dovuta al legame metallico che consente agli atomi di scivolare gli uni sugli altri ma non è tutto.
Se una serie di persone entra in una stanza fino a riempirla in modo da non potersi più muovere si ha voglia di spingere le persone non si muoveranno.
Se invece nella stanza ci sono dei vuoti (dei difetti) spingendo la gente si sposterà verso i vuoti.
In natura cristalli perfetti non esistono (qualcuno disse che la perfezione non è di questo mondo) per cui tutti hanno difetti , vuoti, impurezze , disposizioni non regolari.
Ora in presenza di vuoti , con un legame metallico che lo consente , sotto una adeguata pressione gli atomi si sposteranno per occupare il vuoto (il difetto) lasciando un altro vuoto dietro di se che verrà occupato da altro atomo e così via.
Il vuoto facilità la reattività del metallo, così come l' impurezza, e la corrosione ( la reazione con l' ossigeno) inizia proprio sui difetti dove più facilmente può entrare l' ossigeno e può trovare un atomo più reattivo dato che non è completamente circondato da altri atomi uguali.
Chi si occupa di saldature sa che proprio sulle saldature è più facile che attacchi la corrorione in quanto la fusione e la risolidificazione del metallo aumenta il numero dei difetti.
Tutto ciò che conseguenza ha? Se voglio cambiare le caratteristiche di un metallo che cosa posso fare per inserire dei difetti?Posso inserire delle impurezze (cioè degli atomi diversi) e che cosa otterrò? Le leghe con proprietà anche molto diverse dal metallo originale!
Insomma ognuno ha i suoi difetti ma nei solidi essi finiscono per diventare fondamentali per le proprietà finali del solido stesso. Dobbiamo essere contenti che in natura esistono i difetti.