A gyémánt trónja meginog: itt a hatszögletű kihívó

Az elmúlt évtizedek legnagyobb anyagtudományi áttöréséről számoltak be kínai kutatók: először sikerült tiszta, úgynevezett hatszögletű gyémántot – szakmai nevén lonsdaleitet – előállítani, amely még a természetes gyémántnál is keményebb és strapabíróbb. Ez az új változat a szénatomok egy különleges, méhsejtszerű elrendezését mutatja, míg a hagyományos gyémántban ugyanezek az atomok köbös rácsban sorakoznak. A hatszögletű szerkezet azonban nemcsak elméletben, hanem a laboratóriumi vizsgálatok szerint is rendkívüli keménységet ad az anyagnak – ezzel egy megdönthetetlennek hitt rekord is megdőlt az anyagok Mohs-féle keménységi skáláján.

Egy régóta keresett ásvány születése

Az első feljegyzések a hatszögletű gyémánt elméleti lehetőségéről 1962-ből származnak, majd 1967-ben találtak először nyomokat ilyen szerkezetre laboratóriumi és meteoritmintákban. A leghíresebb ilyen anyagot a Canyon Diablo-meteoritból mutatták ki (amelynek becsapódása az arizonai Barringer-krátert is létrehozta), de a tudományos vita továbbra is fennmaradt: sok kutató szerint a mérések egyszerűen rendezetlen grafit- és gyémántrétegek váltakozásával magyarázhatók, nem valódi lonsdaleittel. Egészen mostanáig nem sikerült tiszta, azaz kizárólag hatszögletű, szabad szemmel is jól azonosítható mintát előállítani.

Minden eddiginél keményebb anyag

A kínai Zhengzhou Egyetem csapata ennek érdekében tökéletesen rendezett grafitot préselt össze tíz órán át, közel 20 gigapascal, vagyis nagyjából 200 000-szeres légköri nyomáson. A hőmérsékletet közben 1300–1900 Celsius-fok között tartották, így 1,5 milliméteres, tiszta lonsdaleit-kristályokat kaptak – ez már elegendő volt ahhoz, hogy pontos fizikai méréseket végezhessenek. Arra lehet következtetni, hogy a hatszögletű gyémánt nemcsak keményebb és rugalmasabb, hanem az oxidációval szemben is sokkal ellenállóbb, mint a hagyományos gyémánt. Emiatt például a fúró- és vágóeszközök és a hőelvezető anyagok fejlesztésében óriási áttörést jelenthet.

Új ipari lehetőségek kapujában

Ezen felül a kutatók szerint a hatszögletű gyémánt a jövőben hőkezelő, csiszoló vagy kvantumérzékelő eszközökben is forradalmi technológiai ugrást hozhat. Immár megvan a módszer hozzá, hogy akár tömegével előállítsák ezt a szuperkemény anyagot, ezzel egy korábban elérhetetlen szintet kínálva az ipar és a kutatás számára. A meteoritminták elemzése is segítséget adhat földön kívüli égitestek eredetének és fejlődésének megfejtéséhez. Az anyagtudomány gyakorlatilag új fejezetet nyitott meg a lonsdaleittel.

2025, adminboss, www.livescience.com alapján