کشف ماده‌ای که از الماس محکم‌تر است

خبرآنلاین: گروهی از دانشمندان دو دانشگاه در چین الماسی فوق‌العاده سخت و باکیفیت در آزمایشگاه ساختند که چندین برابر قوی‌تر از الماس‌های طبیعی است. ساخت این الماس می‌تواند کاربردهای مهمی داشته باشد؛ زیرا الماس در حال حاضر به‌طور گسترده در صنایعی مانند صنایع ساخت ابزارهای برش و صیقل استفاده می‌شود.

بیشتر الماس‌های طبیعی و مصنوعی ساختار مکعبی دارند، اما این الماس‌های فوق سخت که به نام لونسدالیت (lonsdaleite) شناخته می‌شوند، ساختار کریستالی شش‌ضلعی دارند. سخت‌ترین الماس‌هایی که تابه‌حال کشف‌شده‌اند معمولاً در دهانه‌های برخوردی یافت شدند که هم کمیاب و هم کوچک بودند.

اکنون محققان دانشگاه جیلین به رهبری لیو بینگ‌بینگ و یائو مینگ‌گوانگ، به همراه ژو شنگ‌کای از دانشگاه سان یات سن در شنژن در پژوهش‌های خود متوجه شدند که گرافیت ساختاری به نام «فاز پس از گرافیت» می‌سازد. این ساختار منجر شد الماسی شش‌ضلعی هنگام فشرده شدن و گرم شدن تحت تأثیر فشار بالا تشکیل شود.

تولید الماس شش‌ضلعی خالص از گرافیت

اولین الماس فوق سخت لونسدالیت (lonsdaleite)، در شهاب‌سنگ کنیون دیابلو (Canyon Diablo) در آریزونا در سال ۱۹۶۷ کشف شد. دانشمندان زیادی از آن زمان سعی کردند این الماس را به‌صورت مصنوعی بسازند  اما درنهایت این تیم تحقیقاتی چینی روشی را برای سنتز تقریباً خالص و به‌خوبی متبلور شده از الماس شش‌ضلعی ارائه کردند.

در این پژوهش گفته‌شده است که این الماس مصنوعی کیفیت بالایی دارد و دارای خواص فیزیکی عالی است؛ ۴۰ درصد سخت‌تر از الماس‌های طبیعی است و پایداری حرارتی بیشتری نسبت به الماس‌های نانو، که کوچک‌تر از ۱۰۰ نانومتر هستند دارد. پایداری حرارتی عالی و سختی فوق‌العاده الماس شش‌ضلعی نشان‌دهنده پتانسیل خوب آن برای کاربردهای صنعتی است. یافته‌های این پژوهش، کمک ارزشمندی به تبدیل گرافیت به الماس تحت‌فشار و دمای بالا است.

محققان آمریکایی قبلاً الماس‌های شش‌ضلعی ساخته بودند

این اولین بار نیست که الماس در آزمایشگاه ساخته می‌شود. در سال ۲۰۲۱، گروهی از محققان آمریکایی گزارش دادند که الماس‌های شش‌ضلعی به‌اندازه بزرگی ساختند تا بتوانند سختی آن‌ها را با استفاده از امواج صوتی اندازه‌گیری کنند. در آن زمان هم به کاربردهای مهم آن به‌ویژه در زمینه‌هایی که به مواد پیشرفته نیاز دارند، تأکید شد.

الماس، سخت‌ترین ماده طبیعی شناخته‌شده و رسانای گرمایی عالی است اما نمی‌تواند بار الکتریکی حمل کنند. دانشمندان آمریکایی نیز دریافتند که الماس شش‌ضلعی به‌احتمال‌زیاد سخت‌تر از الماس مکعبی است و این قابلیت آن را به جایگزینی مناسب برای الماس‌ مکعبی در صنایع تبدیل می‌کند. دانشمندان چینی در تولید الماس موفق بودند.