Група учени от два университета в Китай са създали в лаборатория свръхтвърд и висококачествен „супердиамант“, който е многократно по-здрав от естествените диаманти.

Екипът, отговорен за пробива, смята, че тяхното творение може да намери приложение в ключови сектори, тъй като диамантите вече се използват широко в индустрии като инструменти за рязане и полиране. Докато повечето естествени и синтетични диаманти имат кубична структура, свръхтвърдите диаманти, известни като лонсдейлит, имат хексагонална кристална структура.

Досега най-твърдите диаманти бяха откривани само в кратери от удари, което ги прави едновременно редки и малки. Изследователи от университета Дзилин, ръководени от Лиу Бинбин и Яо Мингуан - заедно с Джу Шенгчай от университета Сун Ятсен в Шънджън, - обаче са установили, че графитът образува структура, наречена „постграфитна фаза“.

Това води до образуването на хексагонален диамант при компресиране и нагряване под изключително високо налягане. Първият свръхтвърд диамант, лонсдейлитът, е открит в метеорита Каньон Диабло в Аризона през 1967 г. Макар че оттогава учените намират за трудно да пресъздадат същия по изкуствен начин, китайският изследователски екип е измислил метод за синтез на почти чисти, добре кристализирани шестоъгълни диаманти от графит.

В проучването се посочва, че синтетичният диамант е с високо качество и притежава отлични физични свойства. Той е с 40% по-твърд от естествените диаманти и има по-голяма термична стабилност от нанодиамантите, които са по-малки от 100 нанометра.

Авторите обясняват още, че отличната термична стабилност на хексагоналния диамант и свръхвисоката му твърдост предполагат големия му потенциал за промишлени приложения. Те също така отбелязват, че техните открития дават ценни сведения за превръщането на графита в диамант при повишено налягане и температура, което открива възможности за производството и използването на този уникален материал.

Това не е първият път, когато диамантът се разработва в лаборатория. През 2021 г. група американски изследователи съобщават за създаването на хексагонални диаманти, които са достатъчно големи, за да се измери тяхната твърдост с помощта на звукови вълни. Тогава американските учени установиха също така, че шестоъгълният диамант вероятно е по-твърд от кубичния, което го прави по-добра алтернатива за обработка, пробиване и всякакви други приложения, където обикновено се използват кубични диаманти.

Освен това китайски изследователи и преди са имали успех в усъвършенстването на диамантените материали. Диамантът, най-твърдият известен естествен материал, е отличен проводник на топлина, но не може да пренася електрически заряд. Миналата година в сътрудничество с изследователи от институции като Университета в Джънджоу, Академията на науките в Хенан, Университета в Нинбо и Университета в Дзилин изследователски екипи успешно разработиха диаманти, които могат да провеждат електричество.

В бъдеще шестоъгълните диаманти биха могли да се използват в приложения като годежни пръстени. Техните уникални свойства могат да ги превърнат в интересна алтернатива на традиционните диаманти на някои пазари.

Снимка: Unsplash

Виж още: Учени препрограмираха генетичен код, за да създадат революционен синтетичен организъм