Investigación revela que se han hallado diamantes nunca visto anteriormente en el meteorito Canyon Diablo o o Cañón del Diablo, ubicado en Arizona, EE. UU.

Las temperaturas y presiones extremas que se producen cuando una roca espacial choca contra la Tierra pueden crear materiales característicos, como el cuarzo chocado que se utiliza para identificar los restos de tales eventos. El Canyon Diablo de Arizona contiene diamantes con estructuras inusuales, pero los científicos han estado interpretando erróneamente lo que los hace especiales.

Procesos muy diferentes pueden dar lugar a los mismos minerales. Aunque los diamantes pueden formarse por diversas fuerzas terrestres, también pueden producirse a partir de la onda de choque que se produce cuando un asteroide choca contra la Tierra y sólo una pequeña parte de su energía se disipa en la atmósfera.

Sin embargo, cuando los científicos utilizaron técnicas de imagen avanzadas para examinar los diamantes del meteorito Canyon Diablo, descubrieron que no se trataba de piedras preciosas corrientes. El meteorito de Canyon Diablo cayó hace unos 50.000 años, creando el Cráter del Meteorito, uno de los cráteres de impacto más intactos del mundo.

Diamantes inusuales

En un estudio de 2022, los investigadores informaron de que estas piedras comparten la proverbial dureza de los diamantes, pero también son inusualmente maleables. Además, tienen propiedades electrónicas que pueden ajustarse, lo que las hace potencialmente útiles para la electrónica.

Meteotito Canyon Diablo. Crédito de imagen: James St. John / Flickr

Los diamantes utilizados en joyería están formados por átomos de carbono en forma cúbica con cada átomo unido a otros cuatro, ocasionalmente interrumpidos por impurezas de otros elementos que pueden añadir un toque de color.

La lonsdaleíta es una forma rara de carbono que se encontró por primera vez en 1967 en el meteorito Canyon Diablo y que anteriormente se creía que estaba formada por átomos en una red hexagonal. Se añadió a la lista de alótropos del carbono (formas en que puede organizarse este elemento extraordinariamente versátil) junto con el grafito, el grafeno de carbono amorfo y el grafeno.

Sin embargo, al examinar la lonsdaleíta mediante espectroscopia Raman y cristalografía, el Dr. Péter Németh, del Institute for Geological and Geochemical Research, y los coautores del estudio descubrieron algo mucho más interesante. Resultó que la lonsdaleíta contiene diamantes cúbicos tradicionales y dominios similares al grafeno que han crecido juntos en lo que se conoce como diafitas. El cristal también contiene numerosos errores en los que los átomos están mal colocados.

Lonsdaleíta única

En los últimos años, dos equipos han descrito de forma independiente métodos para producir lonsdaleíta en el laboratorio. Al parecer, fabricar la piedra más dura conocida por la humanidad es la idea que algunos tienen de una actividad pandémica; sin embargo, parece que podrían haber estado fabricando la lonsdaleíta hexagonal que imaginaban, no la que se encuentra en el Cañón del Diablo y otros meteoritos.

Németh dijo en un comunicado:

“Gracias al reconocimiento de los distintos tipos de intercrecimiento entre las estructuras de grafeno y diamante, podemos acercarnos a la comprensión de las condiciones de presión-temperatura que se dan durante los impactos de asteroides”.

Estructura de la Lonsdaleíta. Crédito de imagen: Mstroeck / Wikimedia Commons

Cuando el diamante y el grafeno se encuentran, ocurren cosas inesperadas en el espaciado de las capas, lo que explica las anteriores observaciones espectroscópicas de la lonsdaleíta.

Las cantidades disponibles de lonsdaleíta han sido demasiado pequeñas para comprobar algunas de sus propiedades. Sin embargo, los modelos sugieren que la formación hexagonal debería ser un 58% más dura que los diamantes ordinarios. Queda por ver la dureza de las diafitas.

Según los autores, la experiencia adquirida con la lonsdaleíta podría aplicarse a otros materiales ricos en carbono que contengan cantidades significativas de otros elementos sometidos a presiones extremas.

El coautor, el profesor Christoph Salzmann, de la University College London, explicó que estos cristales tienen varias aplicaciones potenciales:

“Mediante el crecimiento controlado de las capas de las estructuras, debería ser posible diseñar materiales ultraduros y dúctiles a la vez, con propiedades electrónicas ajustables de conductor a aislante”, afirmó. Salzman cree que podrían tener “aplicaciones que van desde los abrasivos y la electrónica hasta la nanomedicina y la tecnología láser”.

El nombre de lonsdaleíta honra a la pionera cristalógrafa y activista Dame Kathleen Lonsdale, que demostró la planitud del anillo hexagonal del benceno.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en PNAS.

[Fuente: iflsci | ucl.ac.uk]

Crédito imagen de portada: depositphotos.com

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