Підписуйтеся на наш телеграм канал!
Вчені вперше відтворили у лабораторії рідкісний алмаз, знайдений у метеориті
Міжнародна група науковців вперше синтезувала достатню кількість гексагонального алмазу для тестування його фізичних властивостей. Дослідження може відкрити шлях до створення надтвердих матеріалів для промислового застосування.
Команда під керівництвом професора Хо-кван Мао з Центру досліджень високого тиску та передових технологій створила кристали лонсдейліту розміром від 0,1 до 1 мм. Матеріал отримали шляхом стискання та нагрівання високоякісного графіту під надвисоким тиском із використанням лазерного нагріву. Отримані зразки дозволили провести стандартні тести твердості за допомогою звичайних алмазів та розмістити матеріал на шкалі Віккерса.
Лонсдейліт являє собою алотропну модифікацію вуглецю з гексагональною кристалічною структурою. Вперше його виявили у метеориті Canyon Diablo, де він утворився під дією екстремального тиску при падінні астероїда. У природних умовах цей мінерал завжди зустрічається у суміші з кубічними алмазами та графітом, що ускладнює вивчення його індивідуальних властивостей.
Раніше лонсдейліт вдавалося отримати лише у мізерних кількостях з домішками інших форм вуглецю, зокрема з уламків метеоритів. Це унеможливлювало точне визначення його характеристик, хоча теоретичні розрахунки передбачали вищу твердість порівняно з кубічними алмазами.
Синтезовані зразки в основному складаються з гексагональних алмазів, але містять невеликі домішки кубічної форми. Ця обставина може зменшувати очікувану перевагу в твердості. Дослідники підтвердили кристалічну структуру за допомогою електронної дифракції та протестували матеріал на багатонаковальному пресі.
Гексагональний алмаз характеризується укороченими та зміцненими зв’язками між шарами у формі стільників. Ця особливість структури відкриває потенційні можливості для технологічного застосування матеріалу у виробництві надтвердих інструментів та високотехнологічних електронних пристроїв.
Практичне значення відкриття залежатиме від результатів подальших досліджень. Якщо твердість лонсдейліту виявиться лише незначно вищою за кубічні алмази, а вартість виробництва залишиться високою, сфери його комерційного застосування можуть бути обмеженими. Водночас успішний синтез достатніх кількостей матеріалу створює основу для детального вивчення його властивостей та розробки методів промислового виробництва.