Nuovi metodi di analisi per rivelare cambi strutturali mediante diffrazione a raggi X

Cambiamenti strutturali che si verificano nelle reazioni allo stato solido possono essere rivelati mediante diffrazione di raggi X attraverso esperimenti in situ, in cui una perturbazione esterna è applicata sul campione soggetto a misure ripetute. L’avvento di sorgenti e rivelatori di raggi X di nuova generazione consente misurazioni rapide e rende possibili indagini risolte nel tempo.
 
Numerosi profili di diffrazione vengono così raccolto in pochi minuti, i quali devono essere analizzati ad uno ad uno utilizzando lunghe procedure di calcolo, che richiedono un intervento continuo da parte dell’utente. Una ricerca in collaborazione tra l’Istituto di Cristallografia di Bari (gruppo del Dr. Caliandro), l’Università del Piemonte Orientale di Alessandria (gruppo del Prof. Milanesio) e il Politecnico di Bari (dott Guccione) ha portato allo sviluppo di nuovi algoritmi basati sull’analisi multivariata, che sono in grado di elaborare in modo rapido e automatico tutti i profili di diffrazione presi insieme. Essi consentono di correggere il disallineamento dei picchi di diffrazione dovuti a distorsioni del reticolo cristallino, di estrarre informazioni rilevanti dai dati raccolti, e di rilevare e gli atomi attivi, cioè quelli che rispondono alla perturbazione esterna, distinguendoli dall’insieme degli atomi silenti.
 
Gli algoritmi sono stati implementati nel programma di calcolo denominato RootProf, distribuito dall’Istituto di Cristallografia. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Physical Chemistry Chemical Physics, una prestigiosa rivista della Royal Society of Chemistry, e sono evidenziati nella copertina di coda  del suo numero corrente.