ساخت «اَبَر الماس» آزمایشگاهی که از الماس واقعی ۴۰ درصد سخت‌تر است

با این حال، پژوهشگران می‌گویند کاربردهای چنین الماس شش‌ضلعی (HD) که به نام «لونزدالیت» شناخته می‌شود، به دلیل خلوص پایین و اندازه بسیار کوچک در اغلب نمونه‌های به‌دست‌آمده، «تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است».

پیش‌تر، سخت‌ترین الماس‌های شناخته‌شده تنها در دهانه‌های برخوردی سیارک‌ها و شهاب‌‌واره‌ها یافت شده‌ بودند.

برای مثال، لونزدالیت برای اولین بار سال ۱۹۶۷ در شهاب‌سنگ «کانیون دیابلو» در آریزونا کشف شد.

ترکیب این ماده در آزمایشگاه‌ها نیز خارج از چند بررسی محدود، تایید نشده بود.

اکنون یک بررسی جدید که در مجله نیچر مَتریالز (Nature Materials) منتشر شده، از ترکیب «الماس شش‌ضلعی با بلورهای کامل و تقریبا خالص» از طریق گرم‌ کردن گرافیت تحت فشار بالا خبر داده است.

پژوهشگران به سرپرستی لیو بینگ‌بینگ و یائو مینگ‌گوانگ از دانشگاه جیلین در شمال شرقی چین نشان داده‌اند که الماس شش‌ضلعی می‌تواند از آنچه دانشمندان «فاز پس از گرافیت» می‌نامند، تشکیل شود؛ هنگامی که گرافیت تحت فشار و در شرایط تغییرات تدریجی دما فشرده می‌شود.

دانشمندان نوشتند: «در اینجا ما از ترکیبات الماس شش‌ضلعی با بلورهای کامل و تقریبا خالص از طریق گرم‌ کردن گرافیت تحت فشار بالا گزارش می‌دهیم؛ روشی که برای هر دو پیش‌ماده گرافیتی حجیم و نانومقیاس قابل اجرا است.»

آن‌ها دریافتند که این روش به تشکیل یک بلوک با اندازه میلی‌متری و دارای ساختار بالا منجر شده که شامل لایه‌هایی بسیار کوچک از نانوالماس شش‌ضلعی است.

این ساختار «ابرالماس» پایداری حرارتی بالایی «تا ۱۱۰۰ درجه سلسیوس و سختی بسیار بالایی معادل ۱۵۵ گیگاپاسکال (GPa)» دارد.

در مقایسه، الماس‌های طبیعی سختی‌ در حدود ۱۰۰ گیگاپاسکال و پایداری حرارتی‌ تا حدود ۷۰۰ درجه سلسیوس دارند.

دانشمندان در این مقاله نوشتند که پایداری حرارتی بالا و سختی این ماده «نشان‌دهنده ظرفیت فوق‌العاده آن برای کاربردهای صنعتی است».

آن‌ها می‌گویند یافته‌هایشان همچنین چارچوبی برای تبدیل گرافیت به الماس تحت فشار و دمای بالا ارائه می‌دهد و متناسب با کاربردهای مختلف، فرصت‌های بیشتری را برای ساخت این ماده باز می‌کند.

آن‌ها نوشتند: «یافته‌های ما درباره تبدیل گرافیت به الماس تحت فشار و دمای بالا شناخت‌ ارزشمندی ارائه می‌دهد و فرصت‌هایی را برای ساخت و کاربرد این ماده منحصربه‌فرد فراهم می‌آورد.»

با این حال، این اولین بار نیست که شکلی از الماس شش‌ضلعی در آزمایشگاه ساخته شده است.

اس‌سی‌ام‌پی گزارش داد که یک بررسی در سال ۲۰۲۱ که به سرپرستی دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در ایالات متحده انجام شد، نیز از ساخت الماس‌های شش‌ضلعی خبر داده بود. 

آن‌ها اعلام کردند که این ماده می‌تواند جایگزینی «برتر» برای الماس‌های معمولی در کاربردهایی گسترده‌ از جمله ماشینکاری یا حفاری باشد.

دانشمندان گفتند که چنین الماس‌های شش‌ضلعی ممکن است برای ساخت حلقه‌های نامزدی نیز استفاده شوند.