Dijamant je decenijama simbol apsolutne čvrstoće. Koristi se u industriji, elektronici i luksuznom nakitu upravo zato što je kubni dijamant najtvrđi prirodni mineral na Zemlji. Međutim, sada se pojavljuje otkriće koje bi moglo promijeniti tu sliku.
Kineski naučnici tvrde da su u laboratoriji uspjeli da stvore heksagonalni dijamant, poznat i kao lonsdaleit, oblik ugljenika za koji se dugo pretpostavljalo da bi mogao biti čak i tvrđi od klasičnog dijamanta. Vijest prenosi portala Phys.org, dok je studija objavljena u prestižnom časopisu Nature.
Ovaj rijetki oblik dijamanta do sada je uglavnom pronalažen na mjestima gdje su meteoriti udarili u Zemlju. Problem je bio u tome što su uzorci bili izuzetno mali i pomiješani s drugim mineralima, pa su mnogi naučnici sumnjali da lonsdaleit uopšte postoji kao posebna faza ugljenika.
Sada je istraživački tim odlučio da to provjeri u laboratorijskim uslovima.
Proces počinje sa visoko orijentisanim grafitom, izuzetno uređenim oblikom grafita sličnim ugljeniku iz olovki. Naučnici su ovaj materijal postavili između dva nakovnja napravljena od volfram-karbida i izložili ga ekstremnim uslovima.
Primijenili su pritisak od oko 20 gigapaskala, što je približno 200.000 puta jače od atmosferskog pritiska. Istovremeno su zagrijavali materijal na temperaturama između 1.300 i 1.900 stepeni Celzijusa. Grafit je sabijan duž takozvane c-ose, što znači da je pritisak dolazio direktno odozgo kroz slojeve ugljenika, a ne sa strane.
Rezultat je bio mali, ali izuzetno čist komad heksagonalnog dijamanta veličine svega nekoliko milimetara.
Da bi dokazali da su zaista stvorili novi materijal, istraživači su koristili nekoliko preciznih metoda analize. Jedna od njih je difrakcija rendgenskih zraka, tehnika koja mapira raspored atoma u materijalu. Uz to su primijenili i elektronsku mikroskopiju atomske rezolucije, koja je jasno pokazala karakterističan heksagonalni raspored atoma ugljenika.
Nakon toga uslijedilo je testiranje čvrstoće pomoću Vickersovog testa tvrdoće. U ovom eksperimentu dijamantski vrh se utiskuje u materijal kako bi se vidjelo koliko je otporan na grebanje ili udubljenje.
Rezultat je iznenadio i same istraživače. Novi materijal pokazao je tvrdoću od oko 114 gigapaskala. Za poređenje, mnogi prirodni dijamanti imaju tvrdoću od oko 110 gigapaskala. To znači da je stvoreni materijal potencijalno tvrđi od prirodnog dijamanta.
Autori studije navode da ovo otkriće rješava dugogodišnju naučnu raspravu o tome da li heksagonalni dijamant zaista postoji kao posebna struktura ugljenika. Još važnije, otvara vrata novim istraživanjima i tehnološkim primjenama.
Ako se rezultati potvrde u daljim studijama, ovaj materijal mogao bi imati ogromnu vrijednost u industriji – od preciznih alata za sječenje i industrijskih abraziva do elektronike visokih performansi.
Drugim riječima, dijamant bi uskoro mogao dobiti ozbiljnog konkurenta.