Китайські дослідники з Цзилінського університету під керівництвом професорів Лю Бінбін та Яо Мінгуан синтезували в лабораторії ультратвердий гексагональний алмаз, відомий як лонсдейліт. Згідно з результатами роботи, опублікованої в журналі Nature Materials, штучний кристал виявився приблизно на 40% твердішим за природний алмаз. Про це пише China Daily.
Лонсдейліт – це рідкісна форма вуглецю з гексагональною кристалічною структурою, вперше виявлена в метеориті Каньйон-Дьябло в Аризоні в 1967 році. На відміну від звичайних алмазів з кубічними гратами, гексагональна структура лонсдейліту надає йому унікальних властивостей.
Шестикутні алмази, синтезовані китайською командою, зробили науковий прорив як у розмірі, так і в чистоті. Процес вимагав тиску, який у 300 тис. разів перевищує тиск земної атмосфери – у шість разів перевищує тиск, необхідний для синтетичних алмазів, які зазвичай виробляються під тиском 50 тис. атмосфер. Отримані кристали лонсдейліту мають діаметр 1,2 міліметри.
«Завдяки своїй твердості, термічній стабільності та іншим властивостям лонсдейліт може компенсувати обмеження продуктивності природних алмазів у певних сферах застосування», – сказав Яо Мінгуан, професор Державної ключової лабораторії надтвердих матеріалів університету Цзілінь.
Раніше лонсдейліт знаходили лише у невеликих кількостях у місцях падіння метеоритів, що обмежувало його практичне застосування. Однак китайським ученим вдалося синтезувати майже чисті гексагональні алмази, нагріваючи стислий графіт за певних температурних градієнтів.
Отримані кристали витримують температуру до 1100 ℃ та твердість близько 155 гігапаскалів (ГПа), тоді як природні алмази мають твердість близько 100 ГПа та термічну стабільність до 700 ℃.
Ці властивості роблять синтетичний алмаз перспективним матеріалом для промислового застосування, особливо в галузях, що вимагають надтвердих матеріалів, таких як різання та полірування.
Як пишуть журналісти США, Японія та інші країни раніше намагалися синтезувати метеоритні алмази, але через обмеження методів отримання минулі результати були низької чистоти та були надто дрібними.