Εξαγωνικά διαμάντια: Η ανακάλυψη που αλλάζει όσα ξέραμε για το πιο σκληρό φυσικό υλικό
Επιστήμονες κατασκεύασαν σπάνιους κρυστάλλους διαμαντιού, ανοίγοντας δρόμο για νέες εφαρμογές.
Ένα μυστηριώδες διαμάντι που είχε εντοπιστεί πριν από δεκαετίες σε μετεωρίτη έχει πλέον επιστημονική εξήγηση. Οπως περιγράφεται στο περιοδικό Nature ερευνητές κατάφεραν για να δημιουργήσουν στο εργαστήριό τους εξαιρετικά σπάνιους εξαγωνικούς κρυστάλλους του εν λόγω διαμαντιού. Η επιτυχία αυτή εξηγεί το αν αυτοί οι κρύσταλλοι υπήρχαν πραγματικά ή ήταν απλώς ατελείς μορφές άνθρακα που δημιουργήθηκαν μετά από πτώση μετεωρίτη.
Τα μυστικά των λονσντεϊλιτών
Τα περισσότερα διαμάντια σχηματίζονται βαθιά μέσα στη Γη, όπου η θερμοκρασία και η πίεση είναι ακραίες. Εκεί τα άτομα άνθρακα τοποθετούνται με ακρίβεια σε κυβική διάταξη, κάτι που δίνει στο διαμάντι τη φυσική του σκληρότητα. Όμως ο μετεωρίτης Canyon Diablo, που έπεσε πριν από περίπου 50.000 χρόνια, έκρυβε μέσα του κάτι διαφορετικό: κρυστάλλους με εξαγωνική δομή, γνωστούς ως λονσντεϊλίτες. Αυτοί οι σχηματισμοί είναι έως και 58% πιο σκληροί από τα συνηθισμένα διαμάντια.
Σύμφωνα με το The Brighter Side News, για δεκαετίες, οι επιστήμονες προσπαθούσαν να καταλάβουν αν οι λονσντεϊλίτες αποτελούσαν ξεχωριστή μορφή άνθρακα ή αν ήταν απλώς μείγματα γραφίτη και κοινού διαμαντιού. Οι νέες μελέτες δίνουν την πιο καθαρή απόδειξη μέχρι σήμερα. Οι ερευνητές ξεκίνησαν με υψηλής καθαρότητας γραφίτη, τον οποίο υπέβαλαν σε ακραία πίεση και θερμότητα με τη βοήθεια ειδικών μηχανισμών που συμπιέζουν τα δείγματα και παράλληλα τα θερμαίνουν με λέιζερ.
Από τη θεωρία στην πράξη
Το αποτέλεσμα ήταν η δημιουργία εξαγωνικών διαμαντιών αρκετά μεγαλύτερων σε μέγεθος σε σχέση με προηγούμενες προσπάθειες. Αν και τα δείγματα παραμένουν μικροσκοπικά (φτάνουν το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας), οι ερευνητές μπορούν να τα εξετάσουν διεξοδικά. Με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο και ακτίνες Χ μπόρεσαν να επιβεβαιώσουν ότι πράγματι πρόκειται για εξαγωνική δομή και όχι για παραλλαγή του κυβικού διαμαντιού.
Αν και οι νέοι κρύσταλλοι δεν είναι απόλυτα καθαροί –καθώς περιέχουν και μικρές ποσότητες κυβικού διαμαντιού– η μελέτη αποδεικνύει ότι είναι δυνατόν να δημιουργηθούν μεγάλες και σταθερές ποσότητες εξαγωνικού διαμαντιού. Αυτή η ανακάλυψη δεν έχει μόνο θεωρητικό ενδιαφέρον αλλά ανοίγει και τον δρόμο για πρακτικές εφαρμογές. Τα διαμάντια ήδη χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές κοπές, σε γεωτρήσεις και σε ηλεκτρονικά λόγω της αντοχής και της θερμικής τους αγωγιμότητας.
Τα εξαγωνικά διαμάντια έχουν εξαιρετικές προοπτικές. Επειδή η δομή τους είναι πιο ανθεκτική, αντέχουν και σε καταπονήσεις στις οποίες σπάνε τα κοινά διαμάντια. Αυτό σημαίνει ότι στο μέλλον μπορούν να κατασκευαστούν πιο ανθεκτικά εργαλεία κοπής και ηλεκτρονικές συσκευές που λειτουργούν καλύτερα σε υψηλές θερμοκρασίες.
Αν και η παραγωγή ακόμη περιορίζεται σε μικρούς κρυστάλλους, το επίτευγμα θεωρείται ορόσημο. Μέσα στην επόμενη δεκαετία θα είναι δυνατό να κατασκευαστούν μεγαλύτεροι και καθαρότεροι λονσντεϊλίτες. Έτσι, ένα φαινόμενο που ξεκίνησε πριν από χιλιάδες χρόνια με την πτώση ενός μετεωρίτη μπορεί να οδηγήσει σε προϊόντα που θα αλλάξουν την καθημερινότητά μας.
