Il futuro dei diamanti: creati in laboratorio e super resistenti
Gli scienziati sono riusciti a realizzare un'impresa straordinaria, dando una svolta alla creazione dei diamanti. Ecco cosa hanno dimostrato.
Il diamante è la pietra più dura presente in natura, ma esistono strutture sintetiche ancora più robuste, grazie al lavoro dei ricercatori. Un team di scienziati ha eseguito un esperimento sulla grafite, un materiale durissimo, sottoponendola a una forte pressione, per poi riscaldarla a 2.780° F, equivalenti a 1800 K.
Il risultato ha rivelato la formazione di un diamante caratterizzato da una forma cristallina a reticolo esagonale, invece della tradizionale figura cubica. il diamante esagonale, detto lonsdaleite, aveva richiamato l’attenzione dei ricercatori già 50 anni fa, dopo essere stato rinvenuto in un cratere meteoritico.
La recente analisi conferma l’estrema durezza di questo materiale. Generalmente, i diamanti naturali e sintetici hanno una struttura cubica, mentre la più rara forma esagonale è stata finora ignorata per la scarsa purezza e per le piccole dimensioni dei campioni ottenuti. La durezza della pietra appena creata è pari 155 GPa (gigapascal), corrispondenti alla misurazione della pressione che il materiale è in grado di tollerare. Nel caso del diamante naturale, invece, la durezza è di circa 110 GPa.
Impiego e applicazioni dei diamanti sintetici
I ricercatori hanno rilevato anche una notevole differenza di stabilità termica: il diamante esagonale si conserva integro fino a 1100 °C, confronto ai 900 °C delle microscopiche pietre d’impiego industriale. Il diamante naturale è in grado di resistere a temperature superiori soltanto nel vuoto. Il gruppo di scienziati ha scoperto, inoltre, che, quando la grafite viene sottoposta a pressioni più intense, la formazione del diamante esagonale dipende prevalentemente da fasi post- grafite, con riscaldamento sotto pressione.
Già nel 2016, gli studiosi erano riusciti a creare dei diamanti esagonali da carbonio amorfo, ma questa nuova tecnica di sintesi ha realizzato un materiale molto più resistente, offrendo nuove opportunità per la sua produzione e applicazione. I risultati della ricerca, pubblicata su Nature Materials, relativi alle caratteristiche di durezza e stabilità termica che contraddistinguono questo materiale sintetico, ne consigliano l’uso in diversi settori.
