Una ricerca di fisici del Dipartimento MIFT, appena pubblicata su Physical Chemistry Chemical Physics --- prestigiosa rivista di settore edita dalla Royal Society of Chemistry inglese --- ha ricevuto un'accoglienza molto positiva da parte dell'Editorial Board della rivista, che ha incluso il relativo articolo nella collezione 2023 PCCP Hot Articles. Oltre a questo, la ricerca ha avuto l'onore della copertina del fascicolo corrente della rivista. L'articolo, dal titolo "Like aggregation from unlike attraction: Stripes in symmetric mixtures of cross-attracting hard spheres" è reperibile al link: https://doi.org/10.1039/D3CP01026K.
Lo studio è frutto di una collaborazione internazionale fra i fisici del gruppo di Fisica teorica della materia e dei modelli matematici del Dipartimento MIFT e un collega francese dell'Université de Lorraine. Come racconta Gianmarco Munaò, corresponding author, la ricerca analizza, tramite simulazioni al calcolatore, la formazione spontanea di strutture ordinate in miscele binarie fluide e solide, ovvero la formazione di strati alternati ("stripes", vedi l'immagine di copertina) composti da particelle di specie diverse. Questo fenomeno emergente è di grande interesse tecnologico --- basti pensare alla possibilità di realizzare cristalli fotonici colloidali aventi una struttura dielettrica modulata lungo una certa direzione --- ma anche speculativo, poiché migliora la comprensione dei meccanismi che stanno alla base dell'auto-organizzazione nella Materia Soffice.L'altro aspetto interessante è la dimostrazione che la formazione di queste strutture ordinate può avvenire mediante interazioni microscopiche estremamente semplici. Per questo, abbiamo considerato un insieme di particelle identiche (a tutti gli effetti, delle biglie microscopiche) che abbiamo diviso in due gruppi uguali, distinti solo per il colore: sfere rosse e sfere grigie. Il fenomeno curioso è che la tendenza del sistema a formare strati rossi alternati a strati grigi (quindi la propensione di ciascuna sfera ad aggregarsi con sfere dello stesso colore) è promossa dall'attrazione fra sfere di colore diverso: tanto più estesa è questa attrazione, tanto più spessi diventano gli strati e pertanto, tanto più separate risultano le due specie. Nell'articolo si fornisce una spiegazione di questo apparente paradosso e, al momento --- conclude Munaò --- stiamo investigando dettagliatamente in che modo le caratteristiche precipue dell'attrazione "unlike" (rosso-grigio) influenzino le proprietà dell'aggregazione "like" (rosso-rosso o grigio-grigio).