Os cientistas usaram uma onda sonora e um feixe de laser para medir os diamantes antes de se desintegrarem.
Os diamantes podem ser o material natural mais forte conhecido, mas os pesquisadores acabaram de criar uma competição acirrada.
Ao disparar um disco de grafite do tamanho de uma moeda de dez centavos contra uma parede a 15.000 mph (24.100 km / h), os cientistas criaram momentaneamente um diamante hexagonal que é mais rígido e forte do que o tipo cúbico natural.
Os diamantes hexagonais, também conhecidos como diamantes de Lonsdaleita, são um tipo especial de diamante com átomos de carbono dispostos em um padrão hexagonal. Formado quando o grafite é exposto a calor e estresse extremos, como em locais de impacto de meteoros, o material raro foi teorizado por ser mais forte do que os diamantes cúbicos comuns.
No entanto, como os diamantes hexagonais encontrados nas crateras de impacto contêm muitas impurezas, os cientistas nunca mediram com precisão suas propriedades.
Agora, os pesquisadores não apenas forjaram os diamantes hexagonais, mas também mediram sua rigidez – a capacidade de resistir à mudança de forma quando esmagados ou esticados – com uma combinação de ondas sonoras e luz laser.
“O diamante é um material único”, disse em um comunicado o co-autor do estudo Yogendra Gupta, diretor do Instituto de Física de Choque da Universidade do Estado de Washington. “Não é apenas o mais forte – ele tem belas propriedades ópticas e uma condutividade térmica muito alta. Agora fizemos a forma hexagonal do diamante, produzida sob experimentos de compressão de choque, que é significativamente mais rígida e forte do que os diamantes de gema regulares.”
Os diamantes cúbicos geralmente se formam a mais de 90 milhas (150 quilômetros) abaixo da superfície da Terra, sob pressões extremas muitas vezes maiores do que as profundezas do oceano profundo e temperaturas acima de 2.732 graus Fahrenheit (1.500 graus Celsius). Mas para formar diamantes hexagonais, os pesquisadores emularam o impacto de alta energia de uma queda de meteoro, usando pólvora e ar comprimido para lançar os discos de grafite em velocidades incríveis. Quando os discos se chocaram contra uma parede, as ondas de choque do impacto transformaram rapidamente os discos em diamantes hexagonais.
Para medir a força e rigidez dos diamantes na fração de segundo antes de os minerais serem esmagados em pedacinhos, os pesquisadores emitiram uma onda sonora e mediram a rapidez com que ela viajou através dos diamantes hexagonais com um laser. (As ondas sonoras fazem com que a densidade do diamante flutue conforme ele se move, o que afeta o comprimento do caminho do feixe de laser.) Quanto mais rígido for um material, mais rápido o som se moverá por ele.
É difícil dizer se os diamantes hexagonais são mais duros do que o diamante médio. A dureza é uma medida de quão difícil é arranhar a superfície de um material, e os diamantes hexagonais não existiam por tempo suficiente para os cientistas arranhá-los.
No momento, os cientistas não descobriram uma maneira de criar diamantes hexagonais mais duradouros em laboratório, mas se um método for descoberto, os pesquisadores prevêem uma série de usos para eles – de pontas de broca mais eficazes a anéis de noivado mais sofisticados .
“Se algum dia pudermos produzi-los e poli-los, acho que eles seriam mais procurados do que diamantes cúbicos”, disse Gupta. “Se alguém lhe dissesse: ‘Olha, vou lhe dar a opção de escolher entre dois diamantes: um é muito mais raro do que o outro.’ Qual você escolheria? “
Publicado em 04/04/2021 18h11
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