Avustralya'daki araştırmacılar, lonsdaleite adı verilen bir elmas türünün, nadir görülen bir göktaşı türünde normal elmastan bağımsız olarak var olabileceğini keşfettiler. liderliğindeki ekip, Andy Tomkins Monash Üniversitesi'nde, antik göktaşları içindeki elmasın daha sert formunu tanımlamak için elektron mikroskobu kullanarak keşif yaptı. Ekip ayrıca RMIT Üniversitesi'ndeki araştırmacıları da içeriyor ve sonuçları, bu elmas formunun doğada nasıl oluşabileceğine ve hatta endüstriyel uygulamalar için potansiyel olarak oluşturulabileceğine dair güçlü kanıtlar sağlıyor.
Ureilitler, muhtemelen bir zamanlar iç güneş sisteminde var olan eski bir cüce gezegenin mantosunda ortaya çıkan nadir bir göktaşı türüdür. Bilim adamları, bu gezegenin oluşumundan kısa bir süre sonra devasa bir asteroit çarpmasıyla yok edildiğine inanıyor. Ureilitler çok miktarda elmas içerir ve ayrıca normal elmastan daha sert olabilen lonsdaleit adı verilen bir elmas formu içerdiği bilinmektedir.
Mücevherat ve endüstriyel aletlerde bulunan elmaslar, bir tür kübik kafes şeklinde düzenlenmiş karbon atomlarından oluşur. Ancak lonsdaleitte, içindeki karbon atomları bir tür altıgen kafes şeklinde düzenlenmiştir. Malzeme, İngiliz kristalografın adını almıştır. Kathleen Lonsdale - Kraliyet Cemiyeti Üyesi olarak seçilen ilk kadın ve kristalleri incelemek için X-ışınlarının kullanılmasında öncü olan.
ayrı malzeme
Araştırmacılar, yüksek basınçlarda sentezlenebilmesine rağmen, lonsdaleit'in doğada kendi başına bir malzeme olarak değil, yalnızca normal elmasın bir kusuru olarak var olabileceğini düşünmüşlerdi. Bu teoriyi test etmek için Tomkins'in ekibi, elektron mikroskobu kullanarak ureilite örneklerinin kristal yapılarını analiz etti. Amaçları, içerdikleri lonsdaleit, elmas ve grafitin göreli dağılımlarını haritalamaktı. İlk kez, sonuçları, lonsdaleit kristallerinin gerçekten de ayrı bir malzeme olarak var olabileceğini gösterdi - tipik olarak, elmas ve grafit damarlarıyla serpiştirilmiş mikron boyutunda taneler şeklinde.
Elmastan daha mı sert?
Takımın gözlemleri, bu üç farklı karbon fazının ürelitlerde nasıl oluştuğuna dair ilk güçlü kanıtı sağlıyor. Sonuçlarına dayanarak, Tomkins ve meslektaşları, üreilit oluşturan cüce gezegenin yok edilmesinin ardından malzeme hızla soğudukça ve sıkıştırılırken, lonsdaleitin büyük olasılıkla kaba kristalli grafitten oluştuğunu öne sürüyorlar.
Bu reaksiyon, çeşitli karbon, hidrojen, oksijen ve kükürt bileşikleri içeren bir süper kritik akışkanın (ayrı sıvı ve gaz fazlarının olmadığı yerlerde) mevcudiyeti ile mümkün olmuştur. Bu süreç devam ederken, araştırmacılar bu lonsdaleitin çoğunun elmasa ve sonra grafite dönüşeceğini öne sürüyorlar.
Tomkins'in ekibi ayrıca, buharlaştırılmış öncüllerin ince, katı filmler üretmek için katı substratların yüzeylerinde reaksiyona girdiği endüstriyel kimyasal buhar biriktirme ile bu süreç arasında paralellikler çiziyor. Bu süreci laboratuvarda taklit ederek, içgörülerinin, mevcut en sert malzemeleri gerektiren endüstriyel uygulamalarda sıradan elmasın yerini alabilecek lonsdaleit üretimi için yeni tekniklerin önünü açabileceğini umuyorlar.
Araştırma şu şekilde açıklanmaktadır: Ulusal Bilimler Akademisi Tutanakları.
