Китайски учени създадоха чисти проби от неуловимия минерал лонсдейлит, известен още като хексагонален диамант. Оказва се, че е по-твърд от естествения диамант.
Кубичният диамант, или естественият диамант, се смята за най-твърдия естествен материал в света. Нарича се кубичен поради подреждането на въглеродните атоми в кубична структура.
Сега китайски учени създадоха първите чисти проби от хексагонален диамант, където въглеродните атоми са подредени в решетка от шестоъгълници, подобно на пчелна пита. Повече от 50 години физиците се опитват да докажат, че лонсдейлитът, или хексагоналният диамант, действително съществува и сега са успели.
Оказва се, че хексагоналният диамант е по-твърд от естествения диамант, което означава, че може да го детронира като най-твърдия материал в света. Изследването е публикувано в списание Nature, съобщава Live Science.
Още през 1962 г. американски физици предлагат теорията, че слоевете от въглеродни атоми, които изграждат диаманта, могат да бъдат подредени в шестоъгълна решетка, а не в кубична.
През 1967 г. учените съобщават за първото откритие на шестоъгълен диамант, или лонсдейлит, в лаборатория и предполагат, че той може да е по-твърд от естествения диамант. След се твърди, че шестоъгълен диамант е бил открит в някои метеорити, наред с кубичен диамант.
Въпреки това, в продължение на повече от 50 години много учени вярват, че лонсдейлитът всъщност не съществува и че изследванията просто са разкрили дефекти в кубичния диамант, разпределени произволно в кристалната решетка.
През 2025 г. учените съобщават, че са получили малки количества от този минерал в лаборатория, но не са успели да предоставят достатъчно доказателства, за да потвърдят, че това е шестоъгълен диамант.
Проблемът е бил свързан с липсата на чисти проби. В много случаи хексагоналният диамант е смесен с кубичен диамант, графит и други минерали. Това прави трудно, ако не и невъзможно, измерването на неговите уникални свойства.
Но сега китайски учени са получили чисти проби от шестоъгълен диамант, достатъчно големи, за да се измерят техните физични свойства. Изследването предоставя важни доказателства, че шестоъгълният диамант е реален материал.
Учените са открили, че шестоъгълният диамант е по-твърд от кубичния диамант и е много по-устойчив на окисление. Това означава, че шестоъгълният диамант може да издържи на много по-високи температури, без да се окислява от кислород, което е важно за приложения като пробиване.
За да създадат чисти шестоъгълни диамантени проби, учените компресирали графит с внимателно подредени въглеродни атоми в продължение на 10 часа при налягане от 20 гигапаскала, приблизително 200 000 пъти атмосферното налягане близо до земната повърхност.
След това графитът бил нагрят до температури между 1300 и 1900 градуса по Целзий. При по-високи температури и налягания лонсдейлитът започнал да се трансформира в кубичен диамант.
Според изследователите, шестоъгълният диамант би могъл да подобри процесите и инструментите, които понастоящем използват кубичен диамант, като например инструменти за пробиване и рязане, полиране на абразивни покрития и разсейване на топлината в електрониката.
Превод и редакция: БЛИЦ
