Mi az a hatszögletű gyémánt?
A szokásos gyémánt teljes egészében tetraéderekbe rendeződött szénatomokból épül fel, így rendkívül kemény lesz. 1962-ben azonban kutatók megjósolták, hogy ettől eltérő kristályrács is létrejöhet, amely kétsoros periodicitással, hatszögletű mintázatban ismétlődik. A hatszögletű gyémántnál a rétegek között rövidebbek és erősebbek a kötések, mint a hagyományos változatnál, ezért lehet sokkal keményebb.
Az első ilyen gyémántot 1967-ben egy arizonai meteoritban találták, és lonsdaleite-nak nevezték el. Az ütközés során keletkező hatalmas nyomás és hő alakíthatta a meteorit grafitját hatszögletű gyémánttá.
Miért vitatott a létezése?
Az évtizedek óta tartó vita oka, hogy nagyon nehéz megbízhatóan meghatározni a kristályszerkezetét. Röntgendiffrakcióval szokták vizsgálni az anyagokat, de ha a szabályos gyémánt szerkezete hibás, akkor a kimutatott mintázat nagyon hasonlíthat a hatszögletű gyémántéra. Más szóval, csak néhány extra „csúcs” jelenléte bizonyítja egyértelműen a hatszögletű szerkezetet – ezek most egyértelműen megjelentek az új kutatásban.
Mesterséges hatszögletű gyémánt a laborban
A kutatásban irányított rétegzettségű grafitot préseltek volfrám-karbid üllők között, 20 gigapascal (azaz 200 000-szeres légköri nyomás) mellett, 1300–1900 °C-on. Az így készült, milliméteres minták ridegebbek, oxidációnak ellenállóbbak és kissé keményebbek voltak a hagyományos gyémántnál.
Nemcsak ez a csapat jelentett sikert: tavaly egy másik kínai csoport bejelentette, hogy szintén előállította a hatszögletű gyémántot, bár kisebb eltérésekkel az analízisben. Egy harmadik kutatócsoport pedig majdnem tiszta hatszögletű gyémántot készített, amely szintén keményebb volt, mint a hagyományos változat.
Mit hozhat a jövő?
A mintákban még mindig jelen lehetnek apró mennyiségben hagyományos gyémántkristályok, amelyek csökkentik a hatszögletű változat keménységét – tisztább változattal tehát a szilárdság akár még tovább fokozható.
A részletek fényében most már biztosabb, mint valaha, hogy a hatszögletű gyémánt létezik és laboratóriumi körülmények között előállítható. Ez fellendítheti a meteoritok kutatását is, hiszen a földönkívüli eredetű hatszögletű gyémánt létezése sem zárható ki. Az igazi kihívás most az, hogy természetes módon előforduló, világűrből származó példányokat is megtaláljuk.
