Una mostra di cristallografia a Vercelli

di Giovanni Ferraris (*)
Facendo seguito a precedenti Anni della Fisica e della Chimica, l’UNESCO ha dichiarato il 2014 Anno Internazionale della Cristallografia (noto con l’acronimo IYCr2014); il 2015 sarà l’Anno della Luce. Per celebrare l’evento, dal 5 novembre 2014 (inaugurazione, ore 16.30) al 30 gennaio 2015, il complesso universitario del S. Giuseppe (ex-Politecnico) ospiterà una mostra intitolata Cristalli … ad Arte. La presenza della mostra a Vercelli è ampiamente giustificata dall’esistenza presso l’UPO di una laurea triennale in Scienza dei Materiale, il cui curriculum prevede un corso obbligatorio di Cristallografia. Interessati alla Cristallografia sono anche gli studenti del corso triennale in Scienze Biologiche, istituito a Vercelli da quest’anno. D’altronde, come potrà vedere chi visiterà la mostra, la Cristallografia è una scienza interdisciplinare i cui fondamenti non possono essere ignorati da chi si interessa di stato solido cristallino, cioè dello stato ordinato adottato dalla maggior parte dei solidi. Anche i virus cristallizzano, così come cristallizza il sale da cucina noto come minerale con il nome di halite o salgemma.
L’umanità ha avuto a che fare con i cristalli fin dalla preistoria, affascinata dalle forme regolari e dai brillanti colori propri di diversi minerali usati come ornamento o (come ancora oggi, da parte di certa pseudo-medicina) come oggetti apotropaici.
Gli studiosi della natura hanno cercato di capire l’origine delle forme regolari dei cristalli fin dalle epoche più antiche; però, solo dal diciottesimo secolo sono state fatte ipotesi scientificamente ragionevoli, particolarmente ad opera di scienziati francesi. Tuttavia, solo con la scoperta - fatta dal tedesco Max von Laue nel 1912 e celebrata con un premio Nobel – che i raggi X sono diffratti (cioè diffusi solo lungo particolari direzioni) dai cristalli si ebbe la prova sperimentale che la materia cristallizzata possiede un ordine periodico a livello atomico. Tale scoperta ha fornito agli scienziati uno strumento insuperato per determinare la struttura atomica di tutto ciò che cristallizza: dal salgemma ai virus, appunto. Di qui l’interdisciplinarietà della Cristallografia, poiché senza conoscere la disposizione atomica di un materiale è impossibile sfruttarne le proprietà e migliorarlo tramite la sintesi. Dal funzionamento di componenti indispensabili per costruire gli i-phone, ai meccanismi di interazione tra prodotti farmaceutici ed esseri viventi tutto passa attraverso lo sfruttamento di proprietà di materiali funzionali che dipendono dalla loro struttura atomica.
Senza nulla voler scippare al territorio Biellese moderno, il Vercellese, inteso in senso storico, può vantare due eminenti cultori della Cristallografia: Amedeo Avogadro e Quintino Sella.
Il casato di Amedeo Avogadro (Torino, 1776 – 1856), pur appartenendo al ramo degli Avogadro di Quaregna affonda le sue radici nella nobile famiglia vercellese degli Avogadro, così chiamati in quanto “avvocati” del vescovo conte di Vercelli nel medioevo. Inoltre, Amedeo Avogadro insegnò al “Liceo” di Vercelli dal 1809 al 1819 quando poi fu chiamato all’Università di Torino. A Vercelli pensò e scrisse il saggio Essai d’un manière de déterminer les masses relatives des molécules élémentaires des corps, et les proportions selon lesquelles elles entrent dans ces combinaisons (Journal de Physique, de Chimie et d’Histoire naturelle, 73, 58-76, 1811) in cui formulò l’ipotesi rivoluzionaria che volumi uguali di gas contengono un ugual numero di molecole. Qui è però ricordato poiché il primo volume del suo ponderoso trattato Fisica de’ corpi ponderabili (4 volumi; Torino 1837 – 1841) costituisce il primo trattato di Cristallografia pubblicato in Italia e tra i primi a livello mondiale.
Quintino Sella (Sella di Mosso 1827 – Biella 1884) è normalmente ricordato per la sua attività politica che l’ha visto introdurre la famigerata tassa sul macinato ma anche portare in pareggio il bilancio dello stato. In realtà, Sella ha acquisito fama internazionale per la sua attività di Cristallografo nel decennio durante il quale insegnò presso il (futuro) Politecnico e l’Università di Torino. Egli introdusse metodi matematici innovativi per trattare problemi cristallografici e per tale motivo è annoverato tra i padri fondatori della cristallografia matematica.
La mostra è visitabile presso il Dipartimento di Scienze e Innovazione Tecnologica, piazza S. Eusebio 5, Vercelli dal 5 novembre 2014 al 30 gennaio 2015 (con interruzione per le festività natalizie). L'esposizione si compone di pannelli esplicativi, campioni di minerali e attività interattive, con lo scopo di far comprendere i concetti base della cristallografia e delle sue principali applicazioni in modo semplice e intuitivo, adatto un pubblico non specialista. L'ingresso è libero.

(*) socio del Kiwanis Club di Vercelli, Presidente della Società Storica Vercellese, Professore Emerito dell'Università di Torino