Дијамант из лабораторије тврђи од природног
Дијамант је добро познат по томе што је најтврђи природни материјал на Земљи, иако су развијене синтетичке форме које су још тврђе – подвиг који су истраживачи поново успели, кроз нови приступ формирању дијаманата.
Тим је ставио графит под интензивну количину притиска, пре него што га је загрејао на 1.527 степени Целзијуса. Добијени дијамант има хексагоналну решеткасту кристалну структуру, а не нормалну кубичну структуру.
Хексагонални дијамант је први пут скренут пажњу научника пре више од 50 година, након што је откривен на месту удара метеорита. Ново истраживање је први чврст доказ да ова унутрашња структура повећава тврдоћу.
„Природни и синтетички дијаманти углавном имају кубичну решетку, док је ретка хексагонална структура – позната као хексагонални дијамант (ХД) – углавном неистражена због ниске чистоће и мале величине већине добијених узорака”, пишу истраживачи, а преноси Science Alert.
Новопроизведени дијамант има тврдоћу од 155 гигапаскала што је у суштини мерење притиска: притисак који материјал може да издржи. Природни дијамант, за поређење, достиже тврдоћу од око 110 ГПа. Термичка стабилност је такође импресивна - синтетички хексагонални дијамант може остати нетакнут до најмање 1.100 степени у поређењу са 900 за нанодијаманте који се често користе у индустријским апликацијама. Природни дијамант може да издржи веће температуре, али само у вакууму.
Поред превазилажења неких ограничења са којима су се истраживачи раније сусрели приликом синтезе хексагоналног дијаманта, тим је био у стању да идентификује начине на које би процес могао да се повећа у будућности.
„Открили смо да када се графит компримује на много веће притиске - као што је раније било ретко истражено - хексагонални дијамант се првенствено формира из постграфитних фаза када се загревање примењује под притиском”, пишу истраживачи.
Има још много посла пре него што се ова врста дијаманта може произвести у великим размерама, али очитавања тврдоће и термичке стабилности ове прве серије сугеришу да материјал обећава употребу у бушењу, машинама или складиштењу података. Иначе, ово није први пут да су научници покушали да створе хексагоналне решеткасте дијаманте у лабораторији. Претходни пројекат спроведен 2016. године створио је ове дијаманте од аморфног угљеника, материјала без утврђеног облика.
„Наши налази нуде драгоцене увиде у вези са конверзијом графита у дијамант под повишеним притиском и температуром, пружајући могућности за производњу и примену овог јединственог материјала”, наводе истраживачи.
