A hagyományos gyémántot köbös gyémántnak is nevezik a szerkezeti elrendezése miatt, és a Föld legkeményebb természetes anyagának tartják. Az viszont már korábban is felmerült, hogy elképzelhető volna egy másféle gyémántszerkezet is, ahol a gyémántot alkotó szénatomok egy hatszögletű rácsban helyezkednek el. Azt jósolták, hogy az ilyen gyémántok kiváló tulajdonságokkal rendelkezhetnek (a hatszögletű formában a rétegek közötti kötések rövidebbek és erősebbek, mint a köbös gyémántban), és jóval keményebbek lehetnek, mint a köbös gyémántok.
Nem sokkal később a geológusok találtak hatszögletű gyémántot egy arizonai meteoritban. Ezt a mintát lonsdaleitnek nevezték el Kathleen Lonsdale kristálykutató után. További vizsgálatok viszont arra utaltak, hogy a lonsdaleit nem igazi hatszögletű gyémánt, hanem hibákkal ellátott köbös változat. Viszont az is igaz, hogy a lonsdaleit azonosításának legnagyobb kihívása a tiszta minták hiánya volt, miután sok esetben köbös gyémánttal, grafittal és más ásványokkal keveredett. Ez megnehezítette, sőt akár lehetetlenné tette az egyedi tulajdonságainak tesztelését és mérését. Szóval a hatszögletű gyémántok létezése továbbra is vitatott maradt.
A Csengcsoui Egyetem fizikusai nemrégiben viszont arról számoltak be, hogy sikerült előállítaniuk hatszögletű gyémántot. A kutatók nagynyomású, magas hőmérsékletű módszert alkalmaztak: a Föld légköri nyomásának körülbelül a 200 ezerszeresével grafitot préseltek volfrám-karbid üllők közé, majd közel 1700 Celsiud-fokra hevítették, és így hozták létre a hatszögletű szerkezetet.
A hatszögletű gyémánt atomszerkezete
Nature
A gyémántok nem túl nagyok, egy milliméter szélesek. Az anyag tisztaságát röntgendiffrakcióval és atomi léptékű mikroszkópiával erősítették meg. A tesztek azt is kimutatták, hogy a hatszögletű gyémántok merevebbek és jobban ellenállnak az oxidációnak, mint a hagyományos változataik. Ez azt jelenti, hogy az ilyen gyémánt sokkal magasabb hőmérsékletet is elvisel anélkül, hogy a felülete oxigénnel reagálva elszennyeződne, ami fontos olyan alkalmazásoknál, mint a fúrás.
Meglepő módon azonban csak egy kicsit voltak keményebbek a normál gyémántoknál, nem pedig 50 százalékkal, mint ahogyan azt a korai elméletek jósolták. Ettől függetlenül amostani kutatás alátámasztja a hatszögletű gyémánt létezését, amelyet később nagy teljesítményű elektronikában és számos más területen lehet majd felhasználni.
„Kutatásunk gyakorlati stratégiát is kínál a hatszögletű gyémánt (HD) ömlesztett formában történő előállítására, megnyitva az utat a nagyobb minták, a tudományosabb kutatás és az ipari alkalmazások előtt” – állítják a Nature folyóiratban megjelent tanulmány szerzői.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
