Scienziati cinesi, dell'Università Yanshan di Qinhuangdao, hanno svolto un'interessante studio volto a scoprire un metodo per misurare la durezza dei materiali, ovvero la loro capacità di resistere a graffi e intaccature da parte di altri materiali, in funzione alla loro struttura atomica, una misurazione estremamente difficile, se non inattuabile, da fare. Grazie a questo studio, il team scientifico ha messo a punto una efficace formula che permette di stabilire con successo il grado di durezza, non di tutti i materiali, ma di un certo numero di essi, tra cui uno sintetizzato di recente con proprietà ultraresistenti.

Oltre a basarsi sul fatto che ogni materiale può avere un legame fra gli atomi di tipo covalente, polare o ionico, gli scienziati hanno pure preso in considerazione una teoria di 30 anni fa inerente alla deformazione, in termini di elettroni, di un dato materiale. La combinazione di entrambi i principi, ha permesso di ottenere una formula per determinare la durezza basata su tre distinti fattori: la ionicità, l'estensione dei legami e la quantità di elettroni usabili per il legame.

Mediante questa formula, utilizzando le caratteristiche cognite di 11 materiali, sono stati trovati i parametri ottimali per due criteri dell'equazione. L'accuratezza dei risultati dell'equazione finale prevede, con un'esattezza del 10 per cento, i parametri di durezza di 14 semiconduttori, ossidi e materiali di altra natura. I risultati di questo studio, pubblicato dl periodico "Physical Review Letters", potrebbero consentire la messa a punto di un modello microscopico della durezza e una accurata ricerca di composti ultraresistenti.

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