Díky tomuto průlomu by mohlo jít o neuvěřitelný skok ve vědeckém vývoji.
Doposud byl přírodní diamant považován za nejtvrdší známý materiál na naší planetě, ale nyní byl ve vesmíru nalezen ještě tvrdší. Na Zemi jej dosud nepřekonala žádná jiná látka přírodního ani syntetického původu. Nedávné vědecké objevy však právě provedly nečekaný obrat v tomto přesvědčení a poprvé vytvořily syntetický diamant, který svou tvrdostí překonává přírodní diamant a tím od nynějška způsobují možný rozvrat na trhu s diamanty. Vědcům se podařilo složitým procesem zahrnujícím vysoký tlak a extrémní teploty syntetizovat diamant s hexagonální krystalovou strukturou, známý jako lonsdaleit. Průmyslový význam, který by to mohlo mít, je neuvěřitelný a i když již dříve existovaly radikální způsoby vytváření diamantů, díky této změně se situace exponenciálně zlepšila.
Nový král ultraodolných materiálů
Podle vlastních slov vědců „většina přírodních a syntetických diamantů má kubickou mřížku, zatímco vzácná hexagonální struktura, známá jako hexagonální diamant (HD), byla dosud málo prozkoumána kvůli nízké čistotě a malým rozměrům získaných vzorků“. Dodávají, že „syntéza HD zůstává výzvou a i jeho samotná existence je sporná“. Lze se tedy jen radovat z technologického skoku, který tito vědci učinili při vytváření vlastních diamantů s rekordní tvrdostí.
https://twitter.com/webuygoldsilver/status/1879760419335872607
Přírodní diamanty byly po desetiletí nepřekonatelné, pokud jde o tvrdost, která dosahovala přibližně 110 gigapascalů (GPa). Tento syntetický hexagonální diamant však jasně překonává dosud existující bariéru a podle testů zaznamenává pevnost až 155 GPa. Jedná se o zásadní průlom, který potvrzuje, že vytváření ultratvrdých materiálů se nachází ve zlomovém bodě, který by mohl přinést revoluci.
Zlepšení mechanických a tepelných vlastností, které tento nový syntetický diamant nabízí, by mohlo otevřít dveře k ještě náročnějším a specializovanějším průmyslovým aplikacím, aniž by se však muselo spoléhat na vzácný produkt, jehož nalezení je velmi obtížné vzhledem k tomu, že neexistují žádné specifické techniky – s výjimkou některých nových – k nalezení přírodních diamantů.
Nové možnosti materiálových věd
Stručně řečeno, i když je třeba ještě pracovat na tom, aby bylo možné tyto hexagonální diamanty vyrábět ve velkém měřítku, znamená tento vědecký objev přelom ve vytváření superpevných syntetických materiálů. Možnosti vývoje budou od nynějška velmi silné a umožní nám snít o různých způsobech využití, které byly dosud nemožné, jako například v okamžiku, kdy se podařilo spojit grafen s diamanty.
Diamant má kromě zřejmého estetického půvabu pro své využití ve šperkařství zásadní význam v různých průmyslových aplikacích díky své extrémní tvrdosti a schopnosti odolávat vysokým teplotám. Často se používá v řezných nástrojích, vrtácích, specializovaných strojích a dokonce i pro pokročilé ukládání dat.
Tým vědců, který stojí za tímto průlomovým objevem, zveřejnil svůj výzkum v časopise Nature Materials. Jako výchozí materiál pro syntézu tohoto nového typu diamantu použili grafit, další materiál s vysokou tvrdostí. Za extrémních podmínek, při teplotách přesahujících 1 500 °C a intenzivních tlacích, se jim podařilo vytvořit diamant s hexagonální, nikoliv obvyklou kubickou vnitřní strukturou, což vedlo ke skutečně výraznému zvýšení tvrdosti a tepelné stability oproti přírodnímu diamantu.