Timantteja voi todellakin muodostua suuressa asteroiditörmäyksessä. Asteroidin törmäys kantaa niin korkeaa energiatasoa – yli 20 gigapascalia, joka lähettää shokkiaallon kiven läpi ja muuttaa grafiitin timantiksi.
Sellaisia timantteja, jotka muodostuivat aikana asteroidin törmäys noin 50,000 XNUMX vuotta sitten, niillä on ainutlaatuisia ja poikkeuksellisia ominaisuuksia, mikä viittaa uuteen tutkimukseen. Nämä rakenteet voivat tarjota idean suunnitella ultrakovia ja muokattavia materiaaleja, joilla on säädettävät elektroniset ominaisuudet.
Tiedemiehet Yhdistyneestä kuningaskunnasta, Yhdysvalloista, Unkarista, Italiasta ja Ranskasta käyttivät huippuluokan spektroskopisia ja kristallografisia analyyseja tutkiakseen lonsdaleiittia Canyon Diablo -rautameteoriitista, joka löydettiin Arizonan autiomaasta vuonna 1891. Lonsdaleiitin uskottiin aiemmin koostuvan puhdas kuusikulmainen timantti, mikä erottaa sen klassisesta kuutiotimantista.
Ryhmä kuitenkin havaitsi, että se sisältää nanorakenteisia timantteja ja grafeenia muistuttavia kasvukohtia (joissa kaksi kiteen mineraalia kasvavat yhdessä), joita kutsutaan diafiiteiksi. Ryhmä havaitsi myös pinoamisvirheitä eli "virheitä" atomien kerrosten toistuvista kuvioista.
Grafeenikerrosten välinen etäisyys on epätavallinen johtuen rajapinnassa esiintyvistä hiiliatomien ainutlaatuisista ympäristöistä timantti- ja grafeeni. He osoittivat myös, että grafiittirakenne on vastuussa aiemmin selittämättömästä spektroskooppisesta ominaisuudesta.
Pääkirjailija Dr. Péter Németh (Institute for Geological and Geochemical Research, RCAES) sanoi: "Tunnistamalla erilaisten kasvutyyppien grafeenin ja timanttirakenteet, voimme päästä lähemmäksi asteroidien törmäysten aikana esiintyvien paine-lämpötilaolosuhteiden ymmärtämistä."
Tutkimuksen toinen kirjoittaja, professori Chris Howard (UCL Physics & Astronomy) sanoi: "Tämä on erittäin jännittävää, koska voimme nyt havaita grafiittirakenteita timantista yksinkertaisella spektroskooppisella tekniikalla ilman kallista ja työlästä elektronimikroskopiaa."
Tiedemiesten mukaan lonsdaleiittinäytteissä raportoidut rakenteelliset yksiköt ja monimutkaisuus voivat esiintyä monissa muissa hiilipitoisissa materiaaleissa, jotka on tuotettu iskun ja staattisen puristuksen tai höyryfaasin kerrostumisen avulla.
Tutkimuksen toinen kirjoittaja professori Christoph Salzmann (UCL Kemia) sanoi: "Rakenteiden hallitun kerroskasvun kautta pitäisi olla mahdollista suunnitella materiaaleja, jotka ovat sekä ultrakovia että myös sitkeitä ja joilla on säädettävät elektroniset ominaisuudet johtimesta eristimeen."
"Löytö on avannut oven uusille hiilimateriaaleille, joilla on jännittäviä mekaanisia ja elektronisia ominaisuuksia, jotka voivat johtaa uusiin sovelluksiin hioma-aineista ja elektroniikasta nanolääketieteeseen ja laserteknologiaan."
Tutkimus on julkaistu Proceedings of National Academy of Sciences.
