Znanstvenici su razvili ultratvrdi sintetički dijamant koristeći novi pristup oblikovanju dijamanta, nadmašujući prirodni dijamant u tvrdoći. Podvrgavanjem grafita ekstremnom pritisku i zagrijavanjem na 1527°C, znanstvenici su proizveli dijamant sa heksagonalnom kristalnom rešetkom umjesto konvencionalne kubične strukture.
Heksagonalni dijamant ili lonsdaleit prvi je put identificiran prije više od 50 godina na mjestima udara meteorita. Novo istraživanje, vezano za razvoj tog sintetičkog dijamanta i objavljeno u časopisu Nature Materials, daje čvrst dokaz da njegova unutarnja struktura povećava tvrdoću.
Prirodni i sintetski dijamanti uglavnom imaju kubičnu rešetku, dok je rijetka heksagonalna struktura, poznata kao heksagonalni dijamant (HD), bila uglavnom neistražena zbog niske čistoće i minijaturne veličine većine dobivenih uzoraka. Sinteza HD-a ostaje izazov, a čak i njegovo postojanje ostaje kontroverzno, pišu autori navedenog istraživanja.
Sintetički šesterokutni dijamant postigao je tvrdoću od 155 gigapaskala (GPa), nadmašujući prirodni dijamant čija je tvrdoća 110 GPa. Njegova toplinska stabilnost također je izvanredna, ostaje netaknut do najmanje 1100°C, u usporedbi s 900°C za industrijske nanodijamante. Prirodni dijamant podnosi više temperature ali samo u vakuumu.
Nadilazeći prošla ograničenja sinteze dijamanata, znanstvenici su identificirali metode za potencijalnu proizvodnju velikih razmjera.
Otkrili smo da kada se grafit komprimira pod puno većim tlakovima, što je dosad rijetko istraživano, heksagonalni dijamant se prvenstveno formira iz postgrafitnih faza kada se zagrijava pod takvim pritiskom, ističu autori studije.
Buduća istraživanja će biti usmjerena na optimizaciju proizvodnje.
Naša otkrića nude dragocjene uvide u pretvorbu grafita u dijamant pod povišenim tlakom i temperaturom, pružajući mogućnosti za proizvodnju i primjenu ovog jedinstvenog materijala, zaključuju znanstvenici.
Izvor: Science Alert
