Laborban jött létre az üstökösből született szupergyémánt

A gyémánt, ami nem is egyforma

Az újonnan előállított lonsdaleit szerkezete eltér a hagyományos gyémántétól. Míg a földi gyémántban minden szénatom négy egyenlő hosszúságú kötéssel kapcsolódik egymáshoz, a hexagonális szerkezetű meteoritgyémánt kétféle hosszúságú kötést tartalmaz. Az 1960-as években fedezték fel először ezt a különleges szénkristályt egy 50 000 éve Arizonában becsapódott meteoritban (Canyon Diablo). Míg a szokásos gyémánt kristályszerkezete kocka alapú, a meteoritgyémánt hatszögletű atomrétegekből épül fel, amit lonsdaleit névvel illetnek.

Laborban született szuperanyag

A kínai kutatók, a Pekingi Nagynyomású Tudományos és Technológiai Központban különleges gyémántpréssel, úgynevezett gyémánt üllőcellával (diamond anvil cell), valamint lézeres hevítéssel extrém, 20 GPa (azaz 200 000 atmoszféra) nyomást és 1400 °C-nál magasabb hőmérsékletet hoztak létre. Az alapanyagként felhasznált, rendkívül tiszta grafitot így kényszerítették az új, hatszögletű kristályszerkezet felvételére. A sikeres átalakulás után lassan csökkentették a nyomást, így sikerült tartósan megőrizni a lonsdaleit szerkezetét.

Nagy áttörés, de még várni kell a tökéletes kristályra

Az elkészített minták egyelőre kevertek, vagyis a hexagonális gyémánt mellett más szénformákat is tartalmaznak, de elektronmikroszkópos és röntgenkrisztallográfiás vizsgálatok egyértelműen igazolták a hatszögletű szerkezet meglétét. A kutatócsoport reményei szerint hamarosan tisztább, nagyobb mintákat is elő tudnak majd állítani, amelyek már ipari felhasználásra is alkalmasak lehetnek, például precíziós fúrófejek, elektronikai eszközök vagy kvantumtechnológiai rendszerek számára. Különösen fontos kiemelni, hogy a lonsdaleit már most legalább olyan kemény, sőt, akár keményebb is lehet, mint a természetes gyémánt, bár a végső tulajdonságokat csak a következő generációs, tisztább minták igazolhatják.

Keménység és jövőbeli lehetőségek

A fentiek alapján a laboratóriumi lonsdaleit következő lépése, hogy nagyobb és tisztább kristályokat állítsanak elő, melyekkel végre minden fizikai és elektromos tulajdonság pontosan megvizsgálható lesz. Bár az ipari alkalmazás még legalább 10 évet várathat magára, a mostani áttöréssel megnyílt az út a szupergyémánt széles körű felhasználása előtt, ami a drágaköveken túl akár az űripart, a gépgyártást vagy a csúcstechnológiai eszközök világát is forradalmasíthatja.

2025, adminboss, www.livescience.com alapján