Diamanti është materiali më i fortë që gjendet natyrshëm në botë. Në fakt, fortësia e tij e jashtëzakonshme pasqyrohet në vetë emrin - fjala "diamant" rrjedh nga fjala greke e lashtë "adamas", që përkthehet si "i pamposhtur" ose "i pathyeshëm". Megjithatë, diamantet janë larg të qenit të pathyeshëm. Goditni një diamant me një çekiç çeliku dhe ai mund të thyhet në copa të vogla mjaft lehtë.

Pra, si mund të jenë diamantet kaq të fortë dhe megjithatë kaq të brishtë në të njëjtën kohë? Konfuzioni lind nga përkufizimi i "fortësisë". Sipas Fjalorit të Kembrixhit, fjala "e fortë" mund të zbatohet për çdo gjë që "nuk është e lehtë për t'u përkulur, prerë ose thyer". Por në shkencën e materialeve, fortësia është shumë më pak subjektive. Shkencëtarët përdorin konceptin e fortësisë për të matur se sa mirë një material i reziston deformimit të përhershëm dhe të lokalizuar. Brenda këtij përkufizimi, ekzistojnë tre lloje fortësie: gërvishtje, rikthim dhe gropëzim.

Fortësia e gërvishtjes së një materiali testohet duke zvarritur një material më të fortë nëpër sipërfaqe dhe duke matur sa e thellë është brazda që rezulton. Fortësia e rikthimit të një materiali testohet duke hedhur një mjet goditës të ngjashëm me çekiçin, të majës së të cilit është një material më i fortë, dhe duke matur sa lart kërcen. Fortësia e nguljes së një materiali testohet duke e shtypur atë me një material më të fortë me një forcë të caktuar dhe duke matur sa e thellë është ngulja. Por diamantet nuk kanë material më të fortë me të cilin t'i testojnë, ato gjithmonë do ta deformojnë mjetin përpara se mjeti të mund t'i deformojë. Në fakt, diamantet janë aq të fortë saqë shpesh përdoren si standardi maksimal për kalibrimin e shkallëve të fortësisë. Për shembull, në shkallën e fortësisë së Mohs, diamantet kanë vlerësimin maksimal prej 10. Por, ndërsa diamantet janë më të fortët nga të fortët, struktura e tyre kimike i bën ato shumë larg të qenit të fortë.

Në terma shkencorë, diamantet kanë një rezistencë të ulët

Ashtu si fjala "i fortë" nënkupton diçka të ndryshme në shkencën e materialeve dhe në gjuhën e zakonshme, ashtu ka edhe fjala "i fortë". Për shumicën e njerëzve, fjala "i fortë" shoqërohet me sinonimet e saj të qëndrueshme, të forta ose të forta. Por për një shkencëtar të materialeve, fortësia është mjaft e ndryshme nga fortësia dhe rezistenca. Në vend të kësaj, fortësia përkufizohet në shkencën e materialeve si "sasia e forcës që një material mund të thithë pa u thyer". Thënë thjesht, fortësia mat rezistencën ndaj ndryshimit të formës, ndërsa fortësia mat rezistencën ndaj thyerjes.

Kështu, mund të jetë surprizë të mësosh se shkencëtarët e materialeve e konsiderojnë gomën shumë më të fortë se një diamant. Ndër shumë vetitë interesante të gomës , ajo mund të goditet me çekiç pa u thyer. Mund të deformohet me gropëza dhe gërvishtje gjatë këtij procesi, por struktura e përgjithshme e gomës kërkon forcë të konsiderueshme për t'u thyer. Ndërkohë, një diamant do të thyhet në shumë copa të vogla me goditjen e parë të një çekiçi.

Fortësia e ulët e diamantit është për shkak të strukturës së tij kimike. I përbërë pothuajse tërësisht nga atome karboni, struktura molekulare e një diamanti formon një rrjetë kristalore të ngushtë. Çdo atom është i lidhur në mënyrë kovalente me katër nga fqinjët e tij, duke rezultuar në një strukturë jashtëzakonisht të qëndrueshme. Një stabilitet i tillë shpjegon pse diamantet janë të fortë, por të brishtë. Gërvishtja e një brazde në sipërfaqen e një diamanti është pothuajse e pamundur, pasi atomet e karbonit nuk janë në fakt "të gatshëm" të kompromentojnë stabilitetin e tyre. Megjithatë, kjo stabilitet dështon përballë një force përhapëse që rezonon nën sipërfaqe. Goditja e shpejtë nga një goditje me çekiç, për shembull, përhapet në brendësi të diamantit. Ndërsa kjo goditje lëviz nëpër strukturë, dobësitë në rrjetë të quajtura plane copëtimi mund të ndahen, duke thyer lidhjet. Prej andej, diamanti bie si një shtëpi letrash.

Si priten (me kujdes) diamantet pa i thyer ato

Meqenëse diamantet janë kaq të fortë, por edhe shumë të brishtë, prerja e tyre është një çështje jashtëzakonisht delikate. Një lëvizje e gabuar dhe një diamant mund të ndahet në drejtime të padëshiruara; megjithatë, prerja e sipërfaqeve të sheshta nuk është aq e thjeshtë sa gjetja e një thike vërtet të mprehtë. Diamantet janë materiali më i fortë që gjendet natyrshëm në Tokë, kështu që një nga mjetet kryesore të përdorura për t'i prerë ato janë, natyrisht, diamantet e tjera.

Kjo është një nga arsyet pse është kaq e rrallë të shohësh një diamant natyral sferik të përsosur: nuk kemi mjete mjaftueshëm të forta për të "lëmuar" me saktësi skajet e sheshta. Në vend të kësaj, diamantet natyrale thyhen përgjatë planeve të sheshta të prerjes, dhe prerësit e diamanteve e përdorin këtë veti në avantazhin e tyre. Ata bëjnë prerje fillestare me sharra ose laser me majë diamanti, duke e prerë diamantin në këndin e dëshiruar. Pastaj, një prerës çeliku detyrohet të futet poshtë në brazdë për ta ndarë diamantin në dy pjesë. Çeliku është një nga metalet më të forta në Tokë dhe ka një fortësi më të lartë se diamanti, kështu që mund t'i rezistojë forcës. Gjysmat e diamantit të ndarë janë pothuajse molekularisht perfekte, pasi faqet e dy gjysmave ndjekin planin tetraedral të strukturës së rrjetës së diamantit. Në një nivel atomik, lidhjet kovalente midis atomeve të karbonit janë të prera përgjatë planit të sheshtë.

Hapat e fundit në prerjen e diamanteve ilustrojnë gjithashtu fortësinë e lartë dhe rezistencën e ulët të materialit. Për të marrë ato faqe ikonike dhe kënde të mprehta, prerësit përdorin përsëri diamante për të prerë diamantet. Gjatë fazës së plasaritjes, diamantet mbahen në tasa çimentoje me vetëm skajin e padëshiruar që del jashtë. Kjo pjesë më pas fërkohet kundër një diamanti tjetër për ta veshur atë në një sipërfaqe të sheshtë. Pasi diamanti merr formë, ai lëmohet me një lloj letre zmerile të bërë nga e gjetët, pluhur diamanti.

/Motilokal.com