In un nuovo studio, gli scienziati di Università RMIT hanno utilizzato la microscopia elettronica per mappare la distribuzione relativa della lonsdaleite, del diamante e della grafite coesistenti nelle ureiliti. Queste mappe mostrano che la lonsdaleite tende a presentarsi come grani policristallini, talvolta con morfologie di pieghe distintive, parzialmente sostituite da diamante + grafite nei bordi e nelle vene trasversali.
L'analisi ha confermato che questi strani diamanti provenienti da un antico pianeta nano nel nostro sistema solare potrebbe essersi formato poco dopo la collisione del pianeta nano con un grande asteroide circa 4.5 miliardi di anni fa.
Uno dei ricercatori senior coinvolti, il professor Dougal McCulloch del RMIT, ha detto il team ha previsto che la struttura esagonale degli atomi della lonsdaleite la rendesse potenzialmente più dura dei normali diamanti, che avevano un sistema cubico.
"Questo studio dimostra categoricamente che la lonsdaleite esiste in natura."
“Abbiamo anche scoperto i più grandi cristalli di lonsdaleite conosciuti fino ad oggi, che raggiungono le dimensioni di un micron, molto più sottili di un capello umano”.
“L’insolita struttura della lonsdaleite potrebbe aiutare a definire nuove tecniche di produzione per materiali ultraduri nelle applicazioni minerarie”.
Utilizzando tecniche di microscopia elettronica, gli scienziati hanno catturato fette solide e intatte dei meteoriti per creare istantanee di come la lonsdaleite e le forme regolari quadri formata.
McCulloch ha detto: "Ci sono prove evidenti che esista un processo di formazione recentemente scoperto per la lonsdaleite e il diamante normale, che è come un processo di deposizione di vapore chimico supercritico che ha avuto luogo in queste rocce spaziali, probabilmente nel pianeta nano, poco dopo una collisione catastrofica."
“La deposizione di vapori chimici è uno dei modi in cui le persone creare diamanti in laboratorio, essenzialmente facendoli crescere in una camera specializzata."
Il professore geologo Andy Tomkins della Monash University disse, “Il team ha proposto che la lonsdaleite contenuta nei meteoriti si sia formata da un fluido supercritico ad alta temperatura e pressioni moderate, preservando quasi perfettamente la forma e la struttura della grafite preesistente”.
“Successivamente, la lonsdaleite è stata parzialmente sostituita da un diamante quando l’ambiente si è raffreddato e la pressione è diminuita”.
“La natura ci ha quindi fornito un processo da provare a replicare nell’industria. Pensiamo che la lonsdaleite potrebbe essere utilizzata per realizzare parti di macchine minuscole e ultra resistenti se riuscissimo a sviluppare un processo industriale che promuova la sostituzione delle parti in grafite preformate con la lonsdaleite”.
“I risultati dello studio hanno contribuito ad affrontare un mistero di vecchia data riguardante la formazione delle fasi carboniose nelle ureiliti”.
Riferimento della Gazzetta:
- Andrew G. Tomkins, Nicholas C. Wilson et al. Formazione sequenziale di lonsdaleite e diamante nei meteoriti di ureilite tramite deposizione di vapore/liquido chimico in situ. PNAS. DOI: 10.1073 / pnas.2208814119
