Tungsteno: il metallo perfetto per proiettili e missili

Sep 15, 2023

Immagina un pezzo di ferro delle dimensioni di una pallina da tennis. Pesalo in mano. Ora lascialo cadere sul tuo piede. Come ci si sente? Ora immagina un oggetto identico tre volte più denso. Come ti sentiresti se lo lasciassi cadere? Cammineresti mai più?

Quel metallo è il tungsteno.

Oltre ad essere incredibilmente denso, è anche incredibilmente duro e ha il punto di fusione più alto di tutti gli elementi a 3.422°C.

Circa un secolo fa il mondo non sapeva che farne: era quasi impossibile modellare o lavorare quella materia. Eppure ora usiamo il tungsteno per scrivere, per attraversare i ghiacciai, per emettere raggi X e per distruggere edifici senza l’uso di esplosivi.

Per capire come ciò sia accaduto, dobbiamo comprendere le forze competitive che hanno plasmato tutto nel nostro mondo, e da dove iniziare meglio di un mistero nel cuore dell’evoluzione della vita?

Per i primi quattro miliardi di anni, la vita in realtà non si è evoluta molto. Gli organismi erano piccoli, semplici e abbastanza rari. Poi, circa 500 milioni di anni fa, accadde qualcosa di straordinario: i reperti fossili mostrano che si verificò un'incredibile esplosione di vita.

Apparve una straordinaria gamma di meravigliosi nuovi organismi. Ci sono creature dagli occhi a piattino con tentacoli sottostanti e un arco di spine drammatiche sulla schiena, ci sono calamari con braccia simili a granchi e cose strane come materassi ad aria galleggianti con una frangia di minuscole dita agitate.

Charles Darwin riteneva che la cosiddetta “esplosione del Cambriano” fosse l’obiezione più potente alla sua teoria della selezione naturale. Questa improvvisa fioritura di specie andava contro l’idea di un’evoluzione graduale.

Quindi cosa potrebbe averlo causato?

Molti scienziati ora credono che questa grande proliferazione di nuova vita sia stata guidata dallo sviluppo di quella che era, per gli standard del Cambriano, una nuova capacità esotica: le teorie includono l'occhio, o anche l'ano.

O che ne dici dei denti? Le creature simili a vermi con punte attorno all'ingresso delle viscere, apparse per la prima volta durante il Cambriano, sembrano spaventose anche adesso, ma pensa solo a quali efficaci assassini queste mascelle predatrici sarebbero in un mondo di organismi morbidi e vulnerabili.

E non è tutto. Il Cambriano è anche il periodo in cui le conchiglie e gli esoscheletri compaiono per la prima volta nella documentazione fossile in numero significativo. C'è anche la prima prova di tane, di creature che scavavano nel fondale marino.

"È come trovare i resti inquietanti di una corsa agli armamenti - spade con scudi, fucili con carri armati, bombe con rifugi antiaerei - in uno scavo archeologico", ha scritto il paleobiologo Martin Brasier.

La teoria è che il resto della creazione ha dovuto adattarsi molto rapidamente per difendersi, da qui l'armatura di carbonato di calcio che molte creature hanno vomitato, e il motivo per cui alcuni animali si sono evoluti per scavare per mettersi in salvo.

I biologi chiamano questo processo coevoluzione.

Allora, cosa c'entra tutto questo con il tungsteno, probabilmente ti starai chiedendo.

Ebbene, il mondo della produzione implica una buona dose di coevoluzione. Vengono sviluppati nuovi materiali, ad esempio leghe super resistenti, il che significa che qualcosa come un aeroplano o una turbina elettrica può essere reso più resistente e spesso anche più leggero ed economico.

Ma i componenti più resistenti richiedono strumenti più resistenti per lavorarli ed è qui che entra in gioco il tungsteno. L'elemento 74 nella tavola periodica è una delle sostanze più resistenti in natura.

Alla SGS Carbide, un produttore di utensili appena fuori Londra, usano moltissimo materiale. Producono una gamma di punte da trapano e utensili da taglio utilizzati nell'industria aerospaziale, automobilistica e in molti altri settori in carburo di tungsteno, un composto super duro di tungsteno e carbonio, cementato insieme al cobalto.

Allora come si modella uno dei materiali più estremi del pianeta?

Devi usare l'unica cosa più resistente: i diamanti. Anche utilizzando utensili da taglio diamantati, il lavoro comporta una battaglia empia, anche se non lo sapresti all'interno della fabbrica di SGS Carbide. Non c'è fumo né scintille. Tutto quello che senti è un ronzio sommesso proveniente dai torni e dalle altre macchine.