Imaginile grupului RMIT au arătat că diamantele simple s-au format numai între aceste vene lonsdaleite și s-au bazat pe această nouă metodă dezvoltată de acest grup instituțional. Credit: RMIT
O echipă internațională de oameni de știință a respins natura fabricării diamantelor în câteva minute la temperatura camerei într-un laborator – un proces care durează de obicei miliarde de ani, cu presiune mare și căldură extremă.
Echipa condusă de Universitatea Națională Australiană (ANU) și Universitatea RMIT au creat două tipuri de diamante: în inele de logodnă și un alt tip de diamant – Lonsdaleite, care apare în natură în SUA sub influența unui meteorit precum Canyon Diablo.
Unul dintre cercetătorii de frunte, profesorul ANU, Jodi Bradby, a declarat că succesul lor ar fi putut folosi un truc similar atunci când Superman a transformat cărbunele în diamante fără a folosi lumina sa de căldură.
„Diamantele naturale se formează de-a lungul a miliarde de ani, la o adâncime de aproximativ 150 de kilometri pe Pământ, la presiuni ridicate și temperaturi de peste 1.000 de grade. Celsius”, A spus Bradby, profesor de fizică de cercetare la ANU.
Profesorul ANU, Jodi Bradby, deține o nicovală cu diamante pe care a folosit-o pentru a face diamante în timpul laboratorului. Credit: Jamie Kidston, ANU
Echipa, inclusiv fostul medic ANU, Tom Shiell, care în prezent face cercetări la Carnegie Institution, a creat anterior Lonsdaleit în laborator doar la temperaturi ridicate.
Această nouă descoperire neașteptată arată că atât Lonsdaleite cât și diamantele obișnuite se pot forma prin aplicarea unor presiuni ridicate la temperatura camerei – echivalentul a 640 de elefanți africani pe vârful unui pantof de balet.
„Răsucirea din poveste este modul în care aplicăm presiune. În plus față de presiunea foarte ridicată, oferim carbonului ceva numit „forfecare”, care este similar cu forța de răsucire sau forfecare. În opinia noastră, acest lucru va permite atomilor de carbon să se deplaseze la locul lor pentru a forma lonsdaleit și diamant obișnuit ”, a spus profesorul Bradby.
Cercetătorul comun Dugal McCulloch și echipa sa de la RMIT au creat imagini despre modul în care s-au format două tipuri de diamante folosind tehnici avansate de microscopie electronică pentru a obține fragmente solide și nedeteriorate din probe experimentale.
„Imaginile noastre au arătat că diamantele obișnuite se formează între venele noastre Litsdaleite pe baza acestei noi metode dezvoltate de echipa noastră instituțională”, spune profesorul McCulloch.
Omul de știință Brenton Cook (stânga) și profesorul Dugal McCulloch cu unul dintre microscoapele electronice utilizate în studiu. Credit: RMIT
„A fost uimitor să văd pentru prima dată micile„ râuri ”și diamante simple ale lui Lonsdaleit și ajută la înțelegerea modului în care pot ajunge să fie.”
Lonsdaleite, numită după cristalograful Dame Kathleen Lonsdale, prima femeie care a fost aleasă membru al Societății Regale, are o structură de cristal diferită pentru un diamant tipic. Se estimează că este cu 58% mai dificilă.
„Lonsdaleitul poate fi folosit pentru tăierea materialelor ultra-dure din mine”, a spus profesorul Bradby.
„Crearea mai mult decât acest diamant unic, dar extrem de util este scopul pe termen lung al acestei lucrări.”
Doamna Xingshuo Huang este medic ANU care lucrează în laboratorul profesorului Bradby.
“Realizarea a două tipuri de diamante la temperatura camerei a fost foarte interesantă, deoarece a fost realizată pentru prima dată în laboratorul nostru”, a spus doamna Huang.
O echipă de la Universitatea din Sydney și Laboratorul Național Oak Ridge din SUA au publicat concluziile în jurnal Mic.
Informații: „Studiul formării aurului și nanocarbonatelor la temperatura camerei în diamante și lonsdaleit” de Dugal G. McCullough, Sherman Wong, Thomas B. Shiel, Bianca Haberl, Brenton A. Cook, Xingshuo Huang, Reinhard Boler, David R. Mackenzie . și Jodie E. Bradby, 4 noiembrie 2020, Mic.
DOI: 10.1002 / smll.202004695