Investigadores chinos han sintetizado con éxito un raro diamante ultraduro, descubierto por primera vez en meteoritos, que resulta prometedor para aplicaciones industriales avanzadas.
Un grupo de científicos de dos universidades de China ha creado en el laboratorio un “súper diamante” ultraduro de alta calidad que es muchas veces más resistente que los diamantes naturales.
El equipo responsable del avance cree que su creación podría tener aplicaciones en sectores clave, ya que los diamantes ya se utilizan ampliamente en industrias como la de herramientas de corte y pulido. Mientras que la mayoría de los diamantes naturales y sintéticos tienen una estructura cúbica, los diamantes ultraduros, conocidos como lonsdaleita, tienen una estructura cristalina hexagonal.
Hasta ahora, los diamantes más duros solo se encontraban en cráteres de impacto, lo que los hacía tanto raros como pequeños. Sin embargo, investigadores de la Jilin University, dirigidos por Liu Bingbing y Yao Mingguang, junto con Zhu Shengcai de la Sun Yat-sen University de Shenzhen, han descubierto que el grafito formaba una estructura llamada “fase postgrafítica”.
Fue comprimido y calentado a presión extremadamente alta
Esto dio lugar a la formación de un diamante hexagonal cuando se comprimió y calentó a una presión extremadamente alta. Los hallazgos del equipo se han publicado en la revista revisada por pares Nature Materials a principios de este mes.
Producción de diamantes hexagonales puros a partir de grafito
El primer diamante ultraduro, la lonsdaleita, se descubrió en el meteorito Canyon Diablo en Arizona en 1967. Aunque desde entonces los científicos han tenido dificultades para recrear el mismo de forma artificial, el equipo de investigación chino ha ideado un método para sintetizar diamantes hexagonales casi puros y bien cristalizados a partir del grafito, según informó el South China Morning Post.
El estudio afirma que el diamante sintético es de alta calidad y posee excelentes propiedades físicas. Es un 40 % más duro que los diamantes naturales y tiene mayor estabilidad térmica que los nanodiamantes, que son más pequeños de 100 nanómetros.
Los autores explican además que la excelente estabilidad térmica y la dureza ultraalta del diamante hexagonal sugieren su gran potencial para aplicaciones industriales. También señalaron que sus hallazgos proporcionan información valiosa sobre la conversión de grafito en diamante bajo presión y temperatura elevadas, lo que abre oportunidades para la fabricación y el uso de este material único.
Investigadores estadounidenses crearon anteriormente diamantes hexagonales
No es la primera vez que se desarrolla el diamante en el laboratorio. En 2021, un grupo de investigadores estadounidenses informó de la creación de diamantes hexagonales lo suficientemente grandes como para medir su rigidez mediante ondas sonoras.
Según Travis Volz, coautor del estudio de 2021 e investigador postdoctoral en el Lawrence Livermore National Laboratory, el material fabricado en laboratorio tenía potencial en todas las industrias. En ese momento, destacó sus prometedoras aplicaciones, especialmente en campos que requieren materiales avanzados.
Lo que los científicos estadounidenses también descubrieron es que el diamante hexagonal es probablemente más duro que el diamante cúbico, lo que lo convierte en una alternativa superior para el mecanizado, la perforación o cualquier aplicación en la que se suelen utilizar diamantes cúbicos.
Otro autor del estudio estadounidense mencionó que los diamantes hexagonales podrían utilizarse en el futuro en aplicaciones como los anillos de compromiso. Sus propiedades únicas podrían convertirlos en una alternativa interesante a los diamantes tradicionales en ciertos mercados.
Además, los investigadores chinos ya han tenido éxito en el avance de los materiales de diamante. Los diamantes, el material natural más duro que se conoce, son excelentes conductores de calor, pero no pueden transportar carga eléctrica. El año pasado, una colaboración de investigadores de instituciones como la Zhengzhou University, la Henan Academy of Sciences, Ningbo University, y la Jilin University vio cómo los equipos de investigación desarrollaban con éxito diamantes capaces de conducir electricidad.
Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Nature Materials.
[FT: scmp]
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