Ustvarili so najbolj trdnega na svetu

Znanstveniki so razvili ultra trd sintetični diamant z uporabo novega pristopa k oblikovanju diamanta, ki po trdoti presega naravni diamant. Z izpostavitvijo grafita ekstremnemu tlaku in njegovim segrevanjem na 1527 C so znanstveniki proizvedli diamant s heksagonalno kristalno mrežo namesto običajne kubične strukture.

Heksagonalni diamant ali lonsdaleit je bil prvič odkrit pred več kot 50 leti na mestih padca meteorita. Nova raziskava, povezana z razvojem tega sintetičnega diamanta in objavljena v reviji Nature Materials, dokazuje, da njegova notranja struktura poveča trdoto.

"Naravni in sintetični diamanti imajo večinoma kubično mrežo, medtem ko je bila redka šesterokotna struktura, znana kot šesterokotni diamant (HD), večinoma neraziskana zaradi nizke čistosti in miniaturne velikosti večine dobljenih vzorcev. Sinteza HD ostaja izziv in celo njen obstoj ostaja sporen," pišejo avtorji študije.

Sintetični heksagonalni diamant je dosegel trdoto 155 gigapaskalov (GPa), s čimer je presegel naravni diamant, ki ima trdoto 110 GPa. Njegova toplotna stabilnost je prav tako izjemna, saj ostane nedotaknjen do vsaj 1100 C, v primerjavi z 900 C za industrijske nanodiamante. Naravni diamant lahko prenese višje temperature, vendar le v vakuumu.

S premagovanjem preteklih omejitev pri sintezi diamantov so znanstveniki identificirali metode za potencialno obsežno proizvodnjo.

"Ugotovili smo, da ko je grafit stisnjen pod veliko višjimi pritiski, kar je bilo prej redko raziskano, se heksagonalni diamant primarno oblikuje iz postgrafitnih faz, ki sledijo segrejvanju pod takim pritiskom," poudarjajo avtorji študije.

Prihodnje raziskave bodo usmerjene v optimizacijo proizvodnje.

"Naše ugotovitve ponujajo dragocen vpogled v preoblikovanje grafita v diamant pod povišanim pritiskom in temperaturo, kar zagotavlja priložnosti za proizvodnjo in uporabo tega edinstvenega materiala," zaključujejo znanstveniki.

Vir: sciencealert