MALLARD François, Ernest (1833-1894)

fu, con Hauy, il più eminente scienziato che l’Ecole des Mines abbia conosciuto nei campi della cristallografia e della mineralogia. Studente del Politecnico, uscì nel 1853 dall’Ecole des Mines come Ingegnere; geologo al Corpo delle Miniere, fu nominato nel 1859, Professore di Geologia, Mineralogia e Fisica all’Ecole des Mineurs di Saint-Etienne. Realizzò numerose carte geologiche che affrontavano i problemi tecnici più frequenti in un centro industriale così importante. Daubrée si interessò ai suoi lavori e quando nel 1872, lasciò la cattedra di Mineralogia per divenire Direttore dell’Ecole, lo scelse come suo successore. Ispettore generale delle Miniere nel 1886, fu eletto nel 1890 nella sezione di Mineralogia dell’Accademia delle Scienze.

Professore all’Ecole, Mallard introdusse, nel suo insegnamento, le idee di Bravais, illustre fisico che era stato suo maestro al Politecnico. Bravais spiegava le possibili simmetrie nei cristalli a partire dai concetti matematici che sono alla base della teoria dei gruppi. Mentre Sohncke ed in seguito Schonflies sviluppavano il concetto di maglia di traslazione di Bravais per pervenire ad una descrizione completa dei 230 gruppi spaziali, Mallard sviluppava altri aspetti delle teorie di Bravais, per una migliore comprensione delle proprietà fisiche dei minerali, e in particolare delle proprietà ottiche dei cristalli anisotropi caratterizzate dalle ellissoidi di rifrazione. Le sue pubblicazioni in questo campo, e in particolare i due volumi del suo "Trattato di Cristallografia geometrica e fisica" usciti nel 1879 e nel 1884 permisero, grazie alla sua esposizione prevalentemente didattaca, di far conoscere ai mineralogisti le teorie fino ad allora accessibili ai soli matematici.

Il terzo volume del suo trattato che doveva esporre l’isomorfismo, il polimorfismo, i geminati, la crescita cristallina non fu terminato. Sarebbe stato il frutto di lavori e di scoperte importanti in questi campi. Mallard mostrò che i sistemi reticolari potevano possedere elementi di simmetria ravvicinati che portavano o ai geminati (dove gli elementi costituenti mettono in comune elementi di simmetria o di pseudosimmetria per ottenere una pseudosimmetria di ordine superiore), oppure a raggruppamenti pseudosimmetrici dove i domini geminati si assemblavano per formare un edificio che presentava una "simmetria" macroscopica di ordine superiore. Provò così che i numerosi cristalli di aspetto cubico sono in realtà composti di un intrico di lamelle geminate di simmetria più bassa, rivelabili soltanto attraverso l’osservazione al microscopio. Più in generale, Mallard considerava questi edifici mimetici come risultante di un processo che dava una pseudosimmetria superiore a quella dei loro costitutivi in modo da ottenere un edificio più stabile e spendere il minimo di energia nel momento della transizioni polimorfe. L’esempio più importante è quello della leucite, di simmetria cubica al di sopra dei 600°C. Sotto questa temperatura, la leucite subisce un cambiamento di fase e diviene tetragonale; questa conserva tuttavia il suo aspetto esteriore cubico, il cristallo è infatti formato da un intrico di lamelle geminate secondo i piani di simmetria cubica divenuti ormai piani di pseudosimmetria. Questo fenomeno si osserva nei numerosi minerali di aspetto cubico: boracite, analcime.......

Questi lavori permettono di legare le nozioni di cristalli eterogenei, geminati, cambiamento di fase (polimorfismo) ed anche isomorfismo: in effetti, l’isomorfismo permette l’associazione all’interno di un edificio cristallino unico, di sostanze chimicamente differenti ma di maglie vicine. Egli mise anche l’accento sull’idea di "tolleranza reticolare" degli edifici mimetici e la comparò a quella osservata nei cristalli isomorfi. Bisogna notare che le concezioni di Mallard furono avversate, in particolare dai mineralogisti tedeschi che ritenevano che le eterogeneità dei cristalli e le anomalie ottiche trovassero la loro spiegazione nei fenomeni di tensione.

In effetti, le idee di Mallard sono state ampiamente confermate, in particolare attraverso i lavori di G. Friedel, illustre cristallografo, che tenendo conto delle relazioni tra il reticolo proprio a ogni elemento cristallino e quello comune all’edificio geminato, ne ha fornito la definizione geometrica e la classificazione attuale dei geminati.

Le ricerche di Mallard hanno riguardato anche altri soggetti:a lui si deve anche la descrizione di nuove specie minerali (boleite, cumengeite), il perfezionamento del goniometro di Wollaston, lavori sul potere rotatorio dei cristalli. Formato alla dura scuola delle miniere di carbone del bacino, Mallard, in collaborazione con Le Chatelier, allora Professore di Chimica generale all’Ecole, iniziò nel 1878 dei lavori di laboratorio e di terreno per prevenire le esplosioni di grisou. In particolare, essi furono i promotori dell’utilizzo del nitrato di ammonio come esplosivo.