Endüstriyel uygulamalar için süper sıcak delme ve kesme araçları oluşturmak için normal elmaslardan yüzde 60’a kadar olan altıgen elmas kullanılabilir.
Altıgen elmasın kristal yapısı
Bilim adamlarını onlarca yıldır atlatan daha zor bir elmas biçimi artık laboratuvarda sentezlenebilir ve son derece sert kesme ve sondaj araçları yapmak için kullanılabilir.
Bildiğimiz gibi elmaslar, kristal yapılarında kübik bir atom düzenlemesine sahiptir. Ancak en az 60 yıldır, kırılmaların yayılabileceği tek tip kesme çizgileri olmayan kristalleri sayesinde başka bir formun – altıgen elmas – farkındayız.
Doğal altıgen elmas, mineral adı Lonsdaleite tarafından bilinen, ancak sadece kübik elmaslı karışımlarda meteoritlerde meydana gelir. Altıgen elmasları sentezlemeye yönelik önceki girişimler sadece benzer şekilde saf olmayan küçük izler vermiştir.
Şimdi, Ho-Kwang Mao, Pekin ve meslektaşlarında Yüksek Basınç Bilim ve Teknoloji Merkezi’ndeki ileri araştırmalar, 1 milimetre çapında ve 70 mikrometre kalınlığında, yüzde 100’e yakın olan nispeten büyük bir altıgen elmas örneği yaratmayı başardılar.
Normal elmas bir süredir sentezlenirken, araştırmacılar altıgen elmasların üretildiği tatlı bir nokta bulmak için bir dizi basınç ve sıcaklık araştırdı. Bu, 20 gigapaskalda 1400 ° C oldu – Dünya üzerindeki atmosfer basıncının 200.000 katı.
Mao, böyle bir malzeme daha önce hiç yapılmamıştır, bu nedenle özelliklerini belirlemek için kapsamlı bir şekilde incelenmesi gerekecektir, diyor Mao. “İnanılmaz derecede değerli” diyor. “Ama nasıl yapacağımızı bildiğimizde, herkes bunu üretebilir. O zaman önemli olan bir patent almak ve daha ucuz hale getirmenin bir yolunu bulmaktır.”
Altıgen elmasların yapılarına göre normal elmaslardan yaklaşık yüzde 60 daha sert olduğu tahmin edilmektedir. Kübik elmas, bir Vickers sertliği testinde ölçüldüğünde yaklaşık 115 gigapaskal sertliğine sahiptir. Mao ve ekibi tarafından oluşturulan altıgen elmas 120 gigapascal ölçer, ancak tekniklerini daha da geliştirdikçe bunu önemli ölçüde geliştirebileceklerine inanırlar.
Altıgen elmas yeterli kalınlıklarla sentezlenebilirse, Cambridge Üniversitesi’nden James Elliott, endüstride jeotermal enerji için sondaj gibi bir dizi kullanım için daha sert ve daha dayanıklı araçlar yapmak için kullanılabilir. “Açıkçası, ne kadar derin giderseniz, o kadar sıcak olur, (ve) yeraltına daha derine inmelerini sağlayabilir.”
