I en ny studie har forskere fra RMIT University brukte elektronmikroskopi for å kartlegge den relative fordelingen av sameksisterende lonsdaleitt, diamant og grafitt i ureiliter. Disse kartene viser at lonsdaleitt har en tendens til å forekomme som polykrystallinske korn, noen ganger med karakteristiske foldemorfologier, delvis erstattet av diamant + grafitt i kanter og tverrskjærende årer.
Analysen bekreftet at disse merkelige diamantene fra en eldgammel dvergplanet i vår solsystemet kan ha dannet seg kort tid etter at dvergplaneten kolliderte med en stor asteroide for rundt 4.5 milliarder år siden.
En av seniorforskerne involvert, RMIT-professor Dougal McCulloch, sa teamet forutså at den sekskantede strukturen til lonsdaleites atomer gjorde det potensielt vanskeligere enn vanlige diamanter, som hadde et kubisk system.
"Denne studien beviser kategorisk at lonsdaleite eksisterer i naturen."
"Vi har også oppdaget de største lonsdaleite-krystallene som er kjent til dags dato som er opptil en mikron i størrelse - mye tynnere enn et menneskehår."
"Den uvanlige strukturen til lonsdaleite kan bidra til å informere om nye produksjonsteknikker for ultraharde materialer i gruveapplikasjoner."
Ved hjelp av elektronmikroskopi-teknikker fanget forskere solide og intakte skiver fra meteorittene for å lage øyeblikksbilder av hvordan lonsdaleite og vanlig diamanter formet.
McCulloch sa, "Det er sterke bevis på at det er en nyoppdaget dannelsesprosess for lonsdaleitten og vanlig diamant, som er som en superkritisk kjemisk dampavsetningsprosess som har funnet sted i disse rombergartene, sannsynligvis på dvergplaneten kort tid etter en katastrofal kollisjon."
«Kjemisk dampavsetning er en av måtene folk lage diamanter i laboratoriet, hovedsakelig ved å dyrke dem i et spesialisert kammer."
Geolog professor Andy Tomkins fra Monash University sa, "Teamet foreslo at lonsdaleitt i meteorittene ble dannet fra en superkritisk væske ved høy temperatur og moderat trykk, og nesten perfekt bevarte formen og teksturene til den eksisterende grafitten."
"Senere ble lonsdaleite delvis erstattet av en diamant da miljøet ble avkjølt og trykket redusert."
«Naturen har dermed gitt oss en prosess for å prøve å kopiere i industrien. Vi tror at lonsdaleite kan brukes til å lage bittesmå, ultraharde maskindeler hvis vi kan utvikle en industriell prosess som fremmer erstatning av forhåndsformede grafittdeler med lonsdaleite.
"Undersøkelsens funn bidro til å adressere et langvarig mysterium angående dannelsen av karbonfasene i ureiliter."
Tidsreferanse:
- Andrew G. Tomkins, Nicholas C. Wilson et al. Sekvensiell lonsdaleitt til diamantformasjon i ureilittmeteoritter via in situ kjemisk væske/dampavsetning. PNAS. GJØR JEG: 10.1073 / pnas.2208814119
