Sin embargo, Diamond es conocido por ser el material natural más duro de la tierra formas sintéticas han sido desarrollados que son aún más difíciles, una hazaña que los investigadores han manejado nuevamente, a través de un nuevo enfoque para la formación de diamantes.
El equipo puso grafito (otro material súper duro) bajo una intensa cantidad de presión, antes de calentarlo a 1.800 K (es decir, 1.527 ° C o 2.780 ° F). El diamante resultante tiene una estructura de cristal de celosía hexagonal, en lugar de la estructura cúbica normal.
Diamante hexagonal (o Lonsdaleite) fue llamado por primera vez a la atención de los científicos Hace más de 50 añosdespués de que se descubrió en un sitio de impacto de meteorito. La nueva investigación es la primera evidencia sólida de que esta estructura interna aumenta la dureza.
«Los diamantes naturales y sintéticos tienen una red cúbica, mientras que una estructura hexagonal rara, conocida como diamante hexagonal (HD), se ha inexplorado en gran medida debido a la baja pureza y el tamaño minúsculo de la mayoría de las muestras obtenidas». escribir Los investigadores en su artículo publicado.
«La síntesis de HD sigue siendo un desafío e incluso su existencia sigue siendo controvertida».
El diamante recién producido tiene una dureza de 155 gigapascales (GPA), que es esencialmente una medición de presión: la presión que el material puede soportar. Diamante naturalen comparación, supera alrededor de 110 GPA en dureza.
La estabilidad térmica también es impresionante. El diamante hexagonal sintético puede permanecer intacto hasta al menos 1.100 ° C (2,012 ° F), informan los investigadores, en comparación con 900 ° C (1.652 ° F) para nanodiamantes a menudo utilizados en aplicaciones industriales. El diamante natural puede soportar mayores temperaturas, pero Solo en el vacío.
Además de superar algunas de las limitaciones con las que los investigadores se han enfrentado previamente al sintetizar el diamante hexagonal, el equipo pudo identificar formas en que el proceso podría ampliarse en el futuro.
«Descubrimos que cuando el grafito se comprime a presiones mucho más altas, como rara vez rara vez se exploran anteriormente, el diamante hexagonal se forma preferentemente a partir de fases post-gráficos cuando el calentamiento se aplica bajo presión», escribir los investigadores.
Hay mucho más trabajo por hacer antes de que este tipo de diamante pueda producirse a gran escala, pero las lecturas de dureza y estabilidad térmica de este primer lote sugieren que el material es prometedor para su uso en perforación, maquinaria o almacenamiento de datos.
No es la primera vez que los científicos intentan crear diamantes de celosía hexagonal en el laboratorio. Un anterior Proyecto realizado en 2016 Creó estos diamantes a partir de carbono amorfo, un material sin una forma establecida.
Ahora que se ha llevado a cabo otro método de síntesis en el laboratorio, y ha demostrado crear un material de diamante ultra dura, la investigación puede continuar en cómo aprovechar al máximo esta sustancia rara.
«Nuestros hallazgos ofrecen ideas valiosas con respecto a la conversión de grafito a diamante bajo presión y temperatura elevadas, brindando oportunidades para la fabricación y aplicaciones de este material único». escribir los investigadores.
La investigación ha sido publicada en Materiales de la naturaleza.