Kineski naučnici kreirali„heksagon dijamant"

Istraživači u Kini napravili su ono što tvrde da su prvi uzorci čistog heksagonalnog dijamanta, teoretski retke varijante super jakog dijamanta pronađene u meteoritima sa razbijenih patuljastih planeta.

Prirodni dijamant, takođe nazvan kubni dijamant, smatra se najtvrđim prirodnim materijalom na Zemlji toliko dugo da Mosova skala tvrdoće, koja ocenjuje otpornost minerala na grebanje, koristi dijamant kao gornju granicu skale. Naziva se kubni dijamant zbog svog urednog rasporeda atoma ugljenika u kubnoj strukturi. Nasuprot tome, heksagonalni dijamant organizuje atome ugljenika u rešetku napravljenu od šestouglova, poput saća.

Godine 1962, istraživači u Istraživačkom centru za ugalj u Pitsburgu teoretisali su da slojevi atoma ugljenika koji čine dijamant mogu biti organizovani u heksagonalnu rešetku umesto kubne, zahvaljujući načinu na koji ugljenik formira veze sa drugim atomima ugljenika. Godine 1967, istraživači su otkrili heksagonalni dijamant ili lonsdejlit u laboratoriji, sumnjajući da bi mogao biti tvrđi od kubnog dijamanta.

Počeli su da ga traže u posebnoj vrsti meteorita bogatog dijamantima zvanom ureilit, koji se formira od omotača razbijenih patuljastih planeta. Prva otkrivanja heksagonalnog dijamanta u divljini dokumentovana su u radu iz 1967. godine- tri meteorita iz Kanjona Dijablo (fragmenti asteroida koji je stvorio veliki krater u Arizoni) sa oko 30 odsto heksagonalne i 70 odsto kubne dijamantske faze, i meteoriti Goalpara koji su imali malu količinu heksagonalnog dijamanta.

Ne slažu se svi da lonsdejlit iz Kanjona Dijablo postoji, piše Live Science. Neki naučnici su smatrali da se dokazi mogu objasniti neispravnim kubnim dijamantom koji je haotično naslagan i nisu bili uvereni da je lonsdejlit otkriven u prethodnim studijama. Međutim, više nedavnih studija je identifikovalo lonsdejlit u meteoritima i u laboratorijskim uzorcima, uključujući studiju iz 2025. godine koja je napravila male količine u laboratoriji. Najveći izazov u ​​identifikaciji lonsdejlita je nedostatak čistih uzoraka; u mnogim slučajevima, pomešan je sa kubnim dijamantom, grafitom i drugim mineralima. Zbog toga je teško - ili čak nemoguće - testirati i meriti njegova jedinstvena svojstva.

Nova studija, objavljena početkom marta rešila je ovaj problem stvaranjem nekoliko uzoraka čistog heksagonalnog dijamanta prečnika oko 1,5 milimetara dovoljno velikih da se izmere svojstva materijala uzoraka. Tim je otkrio da je heksagonalni dijamant i čvršći i tvrđi od kubnog dijamanta i da je mnogo otporniji na oksidaciju od kubnog dijamanta. To znači da heksagonalni dijamant može da toleriše mnogo više temperature bez da se njegova površina zaprlja reakcijom sa kiseonikom, što je važno za primene poput bušenja. Studija takođe pruža važne dokaze da je heksagonalni dijamant pravi materijal. Prema rezultatima, „strukturne i spektroskopske analize, potkrepljene molekularno-dinamičkim simulacijama velikih razmeraons, nedvosmisleno potvrđuju identitet HD."

Da bi napravili uzorke, istraživači su kompresovali veoma organizovan grafit tokom 10 sati na 20 gigapaskala, ili oko 200.000 puta većem od Zemljinog atmosferskog pritiska na nivou mora, i podvrgli ih temperaturama u rasponu od 2.300 do 3.450 stepeni Farenhajta. Na višim temperaturama i pritiscima, lonsdejlit je počeo da se transformiše u kubni dijamant.

Heksagonalni dijamant bi mogao da poboljša procese i alate koji se trenutno oslanjaju na kubni dijamant, poput alata za bušenje i sečenje, poliranja abrazivnih premaza i rasipanja toplote iz elektronike. Njegovo prisustvo u meteoritima takođe nam može mnogo reći o tome kako je meteorit formiran i odakle je došao, dajući više tragova o našem Sunčevom sistemu. Neuhvatljivi materijal „ima potencijalne primene“ „u mnogim oblastima, na primer u alatima za sečenje, materijalima za upravljanje toplotom i u kvantnom senzorstvu“, rekao je Čong-Sin Šan, rukovodilac nove studije u časopisu Nature i fizičar sa Univerziteta u Džengdžou.