گروهی از دانشمندان از دو دانشگاه در چین یک "الماس فوق سخت" با کیفیت بالا در آزمایشگاه ایجاد کرده‌اند که چندین برابر از الماس‌های طبیعی قوی‌تر است.
تیمی که مسئول این پیشرفت است معتقد است که ساختار آن‌ها می‌تواند در بخش‌های کلیدی کاربرد داشته باشد، زیرا الماس‌ها به طور گسترده در صنایعی مانند ابزارهای برش و پرداخت استفاده می‌شوند. در حالی که بیشتر الماس‌های طبیعی و مصنوعی دارای ساختار مکعبی هستند، الماس‌های فوق سخت، معروف به لونسدالیت، دارای ساختار کریستالی شش ضلعی هستند.
تاکنون، سخت‌ترین الماس‌ها فقط در دهانه‌های برخوردی یافت می‌شدند، که آن‌ها را هم کمیاب و هم کوچک می‌کرد. با این حال، محققان دانشگاه جیلین، به رهبری لیو بینگ‌بینگ و یائو مینگ‌گوانگ - به همراه ژو شنگ‌کای از دانشگاه سان یات‌سن در شنژن - دریافتند که گرافیت ساختاری به نام "فاز پس از گرافیت" تشکیل داده‌است.
این منجر به تشکیل یک الماس شش ضلعی هنگام فشرده شدن و گرم شدن تحت فشار بسیار بالا شد. یافته‌های این تیم در مجله معتبر Nature Materials در اوایل این ماه منتشر شده‌است.
تولید الماس‌های شش ضلعی خالص از گرافیت
اولین الماس فوق سخت، لونسدالیت، در شهاب‌سنگ دهانه دیابلو در آریزونا در سال 1967 کشف شد. در حالی که دانشمندان از آن زمان به بعد بازآفرینی مصنوعی آن را چالش‌برانگیز یافته‌اند، تیم تحقیقاتی چینی روشی برای سنتز الماس‌های شش ضلعی تقریباً خالص و خوش‌بلور از گرافیت ارائه کرده‌است، ساوث چاینا مورنینگ پست گزارش داد.
این مطالعه بیان می‌کند که الماس مصنوعی از کیفیت بالایی برخوردار است و دارای خواص فیزیکی عالی است. این الماس 40 درصد سخت‌تر از الماس‌های طبیعی است و پایداری حرارتی بیشتری نسبت به نانوالماس‌ها دارد که کوچکتر از 100 نانومتر هستند.
نویسندگان در ادامه توضیح می‌دهند که پایداری حرارتی عالی و سختی فوق‌العاده بالای الماس شش ضلعی نشان‌دهنده پتانسیل عالی آن برای کاربردهای صنعتی است. آن‌ها همچنین خاطرنشان کردند که یافته‌های آن‌ها بینش‌های ارزشمندی را در مورد تبدیل گرافیت به الماس تحت فشار و دمای بالا ارائه می‌دهد و فرصت‌هایی را برای ساخت و استفاده از این ماده منحصر به فرد باز می‌کند.
محققان آمریکایی قبلاً الماس‌های شش ضلعی ایجاد کرده‌اند
این اولین بار نیست که این الماس در آزمایشگاه توسعه یافته‌است. در سال 2021، گروهی از محققان آمریکایی گزارش دادند که الماس‌های شش ضلعی به اندازه کافی بزرگ برای اندازه‌گیری سفتی آن‌ها با استفاده از امواج صوتی ایجاد کرده‌اند.
به گفته تراویس ولز، یکی از نویسندگان مطالعه سال 2021 و محقق فوق دکترا در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور، این ماده ساختگی دارای پتانسیل در صنایع مختلف است. در آن زمان، او بر کاربردهای امیدوارکننده آن، به ویژه در زمینه‌هایی که به مواد پیشرفته نیاز دارند، تأکید کرد.
آنچه دانشمندان آمریکایی نیز دریافتند این است که الماس شش ضلعی احتمالاً سخت‌تر از الماس مکعبی است، که آن را به جایگزین برتر برای ماشین‌کاری، حفاری یا هر کاربردی که در آن از الماس‌های مکعبی استفاده می‌شود، تبدیل می‌کند.
یکی دیگر از نویسندگان مطالعه ایالات متحده اشاره کرد که الماس‌های شش ضلعی می‌توانند به طور بالقوه در کاربردهایی مانند حلقه‌های نامزدی در آینده استفاده شوند. خواص منحصر به فرد آن‌ها ممکن است آن‌ها را به جایگزینی جالب برای الماس‌های سنتی در بازارهای خاص تبدیل کند.
علاوه بر این، محققان چینی قبلاً در پیشرفت مواد الماس موفقیت‌هایی داشته‌اند. الماس‌ها، سخت‌ترین ماده شناخته شده طبیعی، رسانای عالی گرما هستند اما نمی‌توانند بار الکتریکی را حمل کنند. سال گذشته، همکاری محققان از مؤسساتی مانند دانشگاه ژنگژو، آکادمی علوم هنان، دانشگاه نینگبو و دانشگاه جیلین شاهد موفقیت تیم‌های تحقیقاتی در توسعه الماس‌هایی بودند که قادر به هدایت الکتریسیته هستند.