Тим од научници од два универзитети во Кина во лабораториски услови синтетизираа материјал потврд од дијамантот. Кога јаглеродот е подложен на екстремна топлина и притисок во внатрешноста на Земјата, може да се кристализира во дијаманти; најтврдиот (иако не нужно најсилниот) природен минерал на планетата. Во дијамантот секој јаглероден атом е врзан со четири други јаглеродни атоми во тетраедрален распоред, но под соодветни околности јаглеродот може да се распореди шестоаголно, формирајќи потврд материјал, познат како лонсдејлеит.
Знаеме за постоењето на лонсдалеит благодарение на ударот на метеоритот што го формирал. Во 1891 година додека испитувале метеорит во Кањонот Диабло, Аризона, научниците пријавиле дека пронашле тврди честички во него. Подоцна, во 1939 година, беше потврдено дека овие тврди честички се мешавина од дијаманти, графит и нова супстанција досега невидена, сега наречена лонсдејлеит според кристалографот професор Дејм Кетлин Лонсдејл.
Отпрвин научниците очекувале дека необичниот материјал ќе биде дијамант со шестоаголна структура, наместо класичните кубни дијаманти на кои сме навикнати. Меѓутоа, со проучување на примероците од метеоритот од 2022 година, тимот открил дека тие се составени од наноструктурирани хексагонални и кубни дијаманти со израстоци слични на графен меѓу нив. Примерокот бил технички дијафит, каде што растат два минерали во исто време, што резултирал со помалку уредена кристална структура.
Покрај тоа што е сосема неверојатно дека метеоритите можат да удрат со таква сила што создаваат шестоаголни дијаманти, тоа ја отвори можноста научниците да ги синтетизираат.
„Со своите потенцијално супериорни механички својства и интригантна структура, лонсдејлеитот исто така доби интензивен истражувачки интерес за науката за материјалите. Теоретските пресметки сугерираат дека HD [шестоаголниот дијамант] би можел дури и да го надмине кубниот дијамант (CD), најтврдиот и најмалку компресивниот материјал познат во природата денес“, објаснува новиот тим во нивниот труд.
Користејќи техники за компресија на удар, насочени кон имитирање на природното производство на овие супер дијаманти, истражувачите можеле да ги произведат во минатото. Сепак, во тој процес тие завршиле со многу графит и дијаманти. Во новото дело тимот користел притисок и температура за производство на лонсдејлеит, оптимизирајќи ги условите за производство.
„Теоретските пресметки сугерираат дека вкупната енергија на ЦД е малку помала од онаа на HD и дека, почнувајќи од прекурсор на графит, енергетската бариера на директната транзиција на графитот во ЦД е малку помала од онаа на трансформацијата на графитот во HD, и затоа ЦД е обично доминантен производ“, објасни тимот во нивната студија.
„За да ги надминеме таквите неповолни фактори за HD раст, го синтетизиравме HD од графит преку средни постграфитски фази, во кои меѓуслојното поврзување може да го заклучи блиското AB натрупување во компримиран графит и да спречи понатамошно лизгање на слојот за време на стимулација на висока температура, фаворизирајќи го формирањето на HD al за HD синтеза“, се вели во него.
Покрај тоа што потенцијално го отвора патот за нови суперпроводници и може да издржи околу 58% повеќе стрес од дијамантите, производството на материјалот во лабораторија може да ни каже за формирањето на природниот лонсдејлеит.
„На пример, природниот лонсдејлеит ретко се наоѓа на Земјата бидејќи планетарната внатрешност ретко може да обезбеди соодветни […] услови. Уште поважно, одличната термичка стабилност и ултрависоката цврстина на HD укажуваат на неговиот голем потенцијал за индустриски апликации, обезбедувајќи можности за овој извонреден материјал“, се наведува во студијата, известува IFLScience.
(IFL Science)
(фото: Good Fon)
