Kineski naučnici uspjeli napraviti materijal koji je tvrđi od dijamanta
Kada je ugljik podvrgnut ekstremnoj toplini i pritisku unutar Zemlje, može kristalizirati u dijamante; najtvrđi (iako ne nužno i najčvršći) prirodni mineral na planetu. U dijamantu je svaki atom ugljika vezan na četiri druga atoma ugljika u tetraedarskom rasporedu, ali pod pravim okolnostima, ugljik se može postaviti šesterokutno, tvoreći tvrđi materijal poznat kao lonsdaleit.
Znamo za postojanje lonsdaleita zahvaljujući udaru meteorita koji ga je formirao.
Godine 1891., ispitujući meteorit u kanjonu Diablo, Arizona, naučnici su izvijestili da su u njemu pronašli "tvrde čestice". Kasnije, 1939. godine, potvrđeno je da su te tvrde čestice mješavina dijamanata, grafita i nove tvari koja nikada prije nije viđena, a koja se sada zove lonsdaleite po kristalografkinji profesorici Dame Kathleen Lonsdale.
Isprva su naučnici očekivali da će neobičan materijal biti dijamant heksagonalne strukture, a ne klasični kubični dijamanti na kakve smo navikli. Međutim, proučavajući uzorke meteorita 2022. godine, tim je otkrio da su sastavljeni od nanostrukturiranih heksagonalnih i kubičnih dijamanata s izraslinama poput grafena između. Uzorak je tehnički bio dijafit, gdje dva minerala rastu u isto vrijeme, što je rezultiralo manje uređenom kristalnom strukturom punom "pogrešaka" slaganja.
Osim što je prilično nevjerovatno što meteoriti mogu udariti tolikom snagom da stvaraju šesterougaone dijamante, to je otvorilo izglede da bi ih naučnici mogli sintetizirati.
"S potencijalno superiornim mehaničkim svojstvima i intrigantnom strukturom, lonsdaleite je također dobio intenzivan istraživački interes u nauci o materijalima. Teoretski izračuni sugerišu da bi HD [heksagonalni dijamant] mogao čak nadmašiti kubični dijamant (CD), najtvrđi i najmanje kompresibilni materijal poznat u prirodi danas.", objašnjava novi tim u svom radu.
Koristeći tehnike kompresije šoka s ciljem oponašanja prirodne proizvodnje ovih "super dijamanata", istraživači su ih uspjeli proizvesti u prošlosti. Međutim, u procesu su završili s puno grafita i dijamanata. U novom radu, tim je koristio pritisak i temperaturu za proizvodnju lonsdaleita, optimizirajući uvjete za proizvodnju.
"Teorijski izračuni sugerišu da je ukupna energija CD-a malo niža od one HD-a i da je, kada se krene od prethodnika grafita, energetska barijera izravnog prijelaza grafita u CD malo niža od one za transformaciju grafita u HD, te je stoga CD obično dominantan proizvod", objasnio je tim u svojoj studiji.
"Kako bismo prevladali takve nepovoljne faktore za rast HD-a, sintetizirali smo HD iz grafita putem srednjih post-grafitnih faza u kojima međuslojno vezivanje može zaključati slaganje blizu AB u komprimiranom grafitu i spriječiti daljnje klizanje slojeva tokom visokotemperaturne stimulacije, pogodujući stvaranju HD-a. I naši eksperimenti i simulacije pokazuju da, osim formiranja post-grafitne faze, prisutnost temperature gradijent je također kritičan za HD sintezu", navodi se.
Osim što potencijalno otvara put za nove superprovodnike i može izdržati oko 58 posto više stresa od dijamanata, proizvodnja materijala u laboratoriju mogla bi nam reći o formiranju prirodnog lonsdaleita.
"Na primjer, prirodni lonsdaleit rijetko se nalazi na Zemlji jer planetarna unutrašnjost rijetko može pružiti odgovarajuće [...] uvjete. Što je još važnije, izvrsna toplinska stabilnost i ultravisoka tvrdoća HD-a sugerišu njegov veliki potencijal za industrijske primjene, pružajući mogućnosti za ovaj izvanredan materijal", navodi se u studiji, piše IFLScience.
Podstanarka Jela Jeremić tuži gazdu Hasana Salihamidžića, iz principa ne želi nagodbu
