I diamanti possono infatti formarsi in un grande impatto con un asteroide. L'impatto dell'asteroide trasporta livelli di energia così elevati: più di 20 gigapascal, che inviano un'onda d'urto attraverso la roccia e trasformano la grafite in diamante.
Tali diamanti, formati durante collisione di asteroidi circa 50,000 anni fa, hanno proprietà uniche ed eccezionali, suggerendo un nuovo studio. Queste strutture possono offrire un'idea per progettare materiali ultraduri e malleabili con proprietà elettroniche sintonizzabili.
Scienziati provenienti da Regno Unito, Stati Uniti, Ungheria, Italia e Francia hanno utilizzato analisi spettroscopiche e cristallografiche all'avanguardia per esaminare il minerale lonsdaleite proveniente dal meteorite ferroso del Canyon Diablo, scoperto nel deserto dell'Arizona nel 1891. In precedenza si pensava che la lonsdaleite fosse costituita da puro diamante esagonale, distinguendolo dal classico diamante cubico.
Tuttavia, il team ha scoperto che comprende diamanti nanostrutturati e intrecci simili al grafene (dove due minerali in un cristallo crescono insieme) chiamati diafiti. Il team ha anche scoperto difetti di impilamento, o “errori”, negli schemi ripetuti degli strati degli atomi.
La distanza tra gli strati di grafene è insolita a causa degli ambienti unici degli atomi di carbonio che si verificano all'interfaccia tra loro diamante ed grafene. Hanno inoltre dimostrato che la struttura della grafite è responsabile di una caratteristica spettroscopica precedentemente inspiegabile.
L’autore principale Dr. Péter Németh (Istituto per la ricerca geologica e geochimica, RCAES) ha dichiarato: “Attraverso il riconoscimento dei vari tipi di intercrescita tra grafene e strutture diamantate, possiamo avvicinarci alla comprensione delle condizioni di pressione-temperatura che si verificano durante gli impatti degli asteroidi”.
Il coautore dello studio, il professor Chris Howard (UCL Physics & Astronomy), ha dichiarato: “Questo è molto entusiasmante poiché ora possiamo rilevare le strutture di grafite nel diamante utilizzando una semplice tecnica spettroscopica senza la necessità di una microscopia elettronica costosa e laboriosa”.
Secondo gli scienziati, le unità strutturali e la complessità riportate nei campioni di lonsdaleite possono verificarsi in un'ampia gamma di altri materiali carboniosi prodotti per shock e compressione statica o per deposizione dalla fase vapore.
Il coautore dello studio, il professor Christoph Salzmann (UCL Chimica) disse: “Attraverso la crescita controllata degli strati delle strutture, dovrebbe essere possibile progettare materiali che siano sia ultra-duri che duttili, oltre ad avere proprietà elettroniche regolabili da conduttore a isolante”.
“La scoperta ha aperto la porta a nuovi materiali in carbonio con interessanti proprietà meccaniche ed elettroniche che potrebbero portare a nuove applicazioni che vanno dagli abrasivi e dall’elettronica alla nanomedicina e alla tecnologia laser”.
Lo studio è pubblicato nel Atti della National Academy of Sciences.
