Parlak parlak elmas sadece güzel olmaktan daha fazlasıdır; Yunanca adámas kelimesinden türetilen, kırılmaz anlamına gelen, dünyadaki en zor minerallerden biri. Bilim adamları, geleneksel elmasınkinden daha üstün fiziksel özelliklere sahip olmak için yarım asırdan fazla bir süredir teorize edilmiş kristal bir yapı olan toplu altıgen elmas (HD) olarak bilinen daha zor bir elmas biçimini tasarladılar.
Yayınlanan bir çalışmada DoğaÇin’den araştırmacılar, 100 um boyutlu ile mm büyüklüğünde, yüksek kaliteli grafit tek kristallerinin olabildiğince düzgün bir şekilde sıkıştırılmasını ve ısıtılmasını ve ısıtılmasını sağlayarak, büyük ölçüde düzenlenmiş bir yapıya sahip dökme altıgen elmas sentezledi.
Ortam koşulları altında geri kazanılabilen tasarlanan malzeme, HD’nin daha önce zor olan yapısal dünyasını ortaya çıkardı ve teknolojik olarak üstün bir malzeme olarak potansiyelini keşfetmek için yeni yollar açtı.
Mücevherlerde göz kamaştırıcı bir unsur olmanın yanı sıra, eşsiz kimyasal ve fiziksel özellikleri nedeniyle elmaslar, biyosensörler, kuantum hesaplama ve süperarrasallar ve sondaj bitleri gibi endüstriyel süreçler de dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda aranmaktadır.
Bu özellikler, her bir karbon atomunun güçlü SP yoluyla diğer dört karbon atomuna bağlandığı benzersiz kübik atom yapısından kaynaklanır.3 Sert bir tetrahedral ağa yol açan bağlar.
Bu yapılar daha sonra kübik elmas kristalleri oluşturmak için üst üste istifleyen petek katmanları oluşturur. Bu katmanlı yapılar tarafından oluşturulan doğal bölünme düzlemleri, Diamond’ın güç sınırının arkasındaki sebeptir, araştırmaların, ara katman bağlarını seçici olarak güçlendirerek ve kısaltarak düzeltilebileceği bir şeydir. Ancak bu değişiklik kübik elmasını altıgen bir kristal simetrisine dönüştürecektir.
Benzer dönüşümler doğada görülmez, örneğin Lonsdaleite olarak da bilinen HD, adlandırıldığı Canyon Diablo meteoritinde bulunur.
2022’de yapılan bir çalışma, meteor etkisi sırasında oluşturulan yüksek sıcaklıkların ve şok kompresyonlarının göktaşı grafitini HD’ye dönüştürdüğünü ileri sürdü.
Bilim adamları, yapay lonsdaleit üretmek için laboratuvarlarda benzer patlayıcı ve yüksek basınç koşullarını taklit etmeye çalıştılar, ancak çoğu numune çok küçük ve genellikle saf olmayan, HD’nin gerçek özelliklerini izole etmeyi ve incelemeyi zorlaştırıyor.
Şimdi, araştırmacılar, ortam koşulları altında sağlam bir şekilde geri kazanılan yüksek derecede düzenli ve neredeyse saf bir HD’yi başarıyla sentezlediler. Tek kristal altıgen grafitten başlayarak, hem bir elmas örgü hücresi (DAC) hem de büyük hacimli çoklu anvil presini kullanarak, stres varyasyonlarını en aza indirmek için mümkün olduğunca tekdüze bir basınç uygulayan kontrollü yarı-hidrostatik bir ortam yarattılar.
Yığın numune, her biri yaklaşık 100 nanometre boyutunda, esas olarak kübik elmas izleri de dahil olmak üzere küçük kusurlarla HD’den oluşan üç katlı yoğun bir şekilde paketlenmiş kristallerin intergrowth’ından oluşuyordu.
Spektroskopi yoluyla moleküler seviyeli mekanizmaların araştırılması SP’nin tam bir dönüşümünü ortaya çıkardı2 SP’ye bağlar3 Grafitten elmasa doğrudan kristalografik bir dönüşümü gösteren bağlar.
Ayrıca, HD’nin ara katman bağlarının, bir malzemenin plastik deformasyona karşı direncini ölçen – HD değerlerinin biraz daha yüksek olduğu vickers sertlik testine yansıtılan geleneksel kübik elmastan daha güçlü ve daha kısa olduğunu bulmuşlardır.
Araştırmacılar, bu çalışmanın HD’nin kübik elmasınkine benzer şekilde üstün sertliğe sahip karbonun iyi niyetli bir fazı olarak varlığını açıkça gösterdiğini belirtiyor. Grafit öncü saflaştırma seviyelerini denemenin ve basınç-sıcaklık koşullarının ince ayarlanmasının, üstün özelliklere sahip daha yüksek kaliteli HD’nin oluşturulmasına yol açabileceğine inanıyorlar.
Sadie Harley tarafından düzenlenen yazar Sanjukta Mondal tarafından sizin için yazılmış ve Robert Egan tarafından gerçekleştirilmiş ve gözden geçirilen bu makale dikkatli insan çalışmasının sonucudur. Bağımsız bilim gazeteciliğini canlı tutmak için sizin gibi okuyuculara güveniyoruz. Bu raporlama sizin için önemliyse, lütfen bir bağış (özellikle aylık) düşünün. Alacaksın reklamsız bir teşekkür olarak hesap.
