Një ekip shkencëtarësh nga dy universitete në Kinë kanë sintetizuar një material më të fortë se diamanti në laborator.

Kur karboni i nënshtrohet nxehtësisë dhe presionit ekstrem brenda Tokës, ai mund të kristalizohet në diamante; minerali natyror më i vështirë (ndonëse jo domosdoshmërisht më i fortë) në planet. Në diamant, çdo atom karboni është i lidhur me katër atome të tjera të karbonit në një rregullim tetraedral, por në rrethanat e duhura, karboni mund të rregullohet në mënyrë gjashtëkëndore, duke formuar një material më të fortë të njohur si lonsdaleite.

Ne e dimë ekzistencën e lonsdaleitit falë ndikimit të meteorit që e formoi atë.

Në 1891, ndërsa ekzaminonin një meteorit në Diablo Canyon, Arizona, shkencëtarët raportuan se kishin gjetur "grimca të forta" në të. Më vonë, në vitin 1939, këto grimca të forta u konfirmuan se ishin një përzierje diamanti, grafiti dhe një substancë e re që nuk ishte parë kurrë më parë, e quajtur tani lonsdaleite sipas kristalografisë profesoreshë Dame Kathleen Lonsdale.

Në fillim, shkencëtarët prisnin që materiali i pazakontë të ishte një diamant me një strukturë gjashtëkëndore dhe jo diamantet klasike kubike me të cilët jemi mësuar. Megjithatë, duke studiuar mostrat e meteoritit të vitit 2022, ekipi zbuloi se ato përbëheshin nga diamante gjashtëkëndore dhe kubike të nanostrukturuar me rritje të ngjashme me grafenin në mes. Mostra ishte teknikisht diafite, ku dy minerale rriten në të njëjtën kohë, duke rezultuar në një strukturë kristalore më pak të renditur plot me "gabime" të grumbullimit.

Përveçse është mjaft e pabesueshme që meteorët mund të godasin me një forcë të tillë që të krijojnë diamante gjashtëkëndore, ai hapi perspektivën që shkencëtarët mund t'i sintetizojnë ato.

"Me vetitë e tij mekanike potencialisht superiore dhe strukturën intriguese, lonsdaleite ka marrë gjithashtu një interes të madh kërkimor në shkencën e materialeve. Llogaritjet teorike sugjerojnë se HD [diamanti gjashtëkëndor] mund të tejkalojë edhe diamantin kub (CD), materiali më i fortë dhe më pak i ngjeshshëm i njohur në natyrë sot", shpjegon ekipi i ri në punimin e tyre.

Duke përdorur teknikat e ngjeshjes së goditjes që synojnë imitimin e prodhimit natyror të këtyre "super diamanteve", studiuesit kanë qenë në gjendje t'i prodhojnë ato në të kaluarën. Megjithatë, në proces ata përfunduan me shumë grafit dhe diamante. Në punën e re, ekipi përdori presionin dhe temperaturën për të prodhuar lonsdaleite, duke optimizuar kushtet për prodhim.

"Llogaritjet teorike sugjerojnë se energjia totale e CD-së është pak më e ulët se ajo e HD dhe se, duke filluar nga një pararendës grafiti, pengesa energjetike e kalimit të drejtpërdrejtë të grafitit në CD është pak më e ulët se ajo e transformimit të grafitit në HD, dhe për këtë arsye CD është zakonisht produkti dominues", shpjegoi ekipi në studimin e tyre.

"Për të kapërcyer faktorë të tillë të pafavorshëm për rritjen e HD-së, ne sintetizuam HD nga grafiti përmes fazave të ndërmjetme postgrafike, në të cilat lidhja ndërshtresore mund të bllokojë grumbullimin e ngushtë AB në grafit të ngjeshur dhe të parandalojë rrëshqitjen e mëtejshme të shtresës gjatë stimulimit në temperaturë të lartë, duke favorizuar formimin e HD-së. Si eksperimentet tona ashtu edhe simulimet tona tregojnë një fazë kritike, simulimet e pas-gradimit të temperaturës al për sintezën HD”, thuhet në njoftim.

Përveç hapjes së mundshme të rrugës për superpërcjellës të rinj dhe aftësisë për të përballuar rreth 58 për qind më shumë stres sesa diamantet, prodhimi i materialit në një laborator mund të na tregojë për formimin e lonsdaleitit natyror.

"Për shembull, lonsdaleite natyrale gjendet rrallë në Tokë, sepse brendësia planetare rrallë mund të sigurojë kushte të përshtatshme. Më e rëndësishmja, stabiliteti i shkëlqyer termik dhe fortësia tepër e lartë e HD sugjerojnë potencialin e tij të madh për aplikime industriale, duke ofruar mundësi për këtë material të jashtëzakonshëm", thuhet në studim, raporton IFLScience.

/Motilokal.com