Os físicos criam diamante cultivado em laboratório ainda mais difícil do que natural: WebCuriosos
O diamante é conhecido por ser o material natural mais difícil da Terra, embora formas sintéticas tenham sido desenvolvidas que são ainda mais difíceis-um feito que os pesquisadores conseguiram novamente, através de uma nova abordagem da formação de diamantes.
A equipe colocou a grafite (outro material super duro) sob uma intensa quantidade de pressão, antes de aquecê-la para 1.800 K (que é 1.527 ° C ou 2.780 ° F). O diamante resultante possui uma estrutura de cristal de treliça hexagonal, em vez da estrutura cúbica normal.
Diamante hexagonal (ou lonsdaleite) foi trazido à atenção dos cientistas Mais de 50 anos atrásdepois de ser descoberto em um local de impacto de meteorito. A nova pesquisa é a primeira evidência sólida de que essa estrutura interna aumenta a dureza.
“Os diamantes naturais e sintéticos têm principalmente uma treliça cúbica, enquanto uma estrutura hexagonal rara – conhecida como diamante hexagonal (HD) – tem sido amplamente inexplorada devido à baixa pureza e tamanho minúsculo da maioria das amostras obtidas”. escrever Os pesquisadores em seu artigo publicado.
“A síntese de HD continua sendo um desafio e até sua existência permanece controversa”.
O diamante recém -produzido possui uma dureza de 155 gigapascals (GPA), que é essencialmente uma medição de pressão: a pressão que o material pode suportar. O diamante natural, em comparação, atinge cerca de 110 GPa em dureza.
A estabilidade térmica também é impressionante. O diamante hexagonal sintético pode permanecer intacto até pelo menos 1.100 ° C (2.012 ° F), relatam os pesquisadores, em comparação com 900 ° C (1,652 ° F) para nanodiamantes frequentemente usados em aplicações industriais. O diamante natural pode suportar maiores temperaturas, mas Só no vácuo.
Além de superar algumas das limitações que os pesquisadores enfrentaram ao sintetizar o diamante hexagonal, a equipe conseguiu identificar maneiras pelas quais o processo poderia ser escalado no futuro.
“Descobrimos que quando a grafite é compactada a pressões muito mais altas-como raramente exploradas anteriormente-o diamante hexagonal é preferencialmente formado a partir de fases pós-grafita quando o aquecimento é aplicado sob pressão” escrever os pesquisadores.
Há muito mais trabalho a fazer antes que esse tipo de diamante possa ser produzido em larga escala, mas as leituras de dureza e estabilidade térmica deste primeiro lote sugerem que o material é prometido para uso em perfuração, máquinas ou armazenamento de dados.
Não é a primeira vez que os cientistas tentam criar diamantes hexagonais de treliça no laboratório. Um projeto anterior realizado em 2016 criou esses diamantes a partir de carbono amorfo, um material sem um formulário definido.
Agora que outro método de síntese foi realizado no laboratório-e comprovado para criar um material de diamante ultra-duro-a pesquisa pode continuar sobre como aproveitar ao máximo essa substância rara.
“Nossas descobertas oferecem informações valiosas sobre a conversão de grafite em diamante sob pressão e temperatura elevadas, oferecendo oportunidades para a fabricação e aplicações desse material exclusivo”. escrever os pesquisadores.
A pesquisa foi publicada em Materiais naturais.
