China stellt superharte „Meteoritendiamanten“ her

Chinesische Wissenschaftler behaupten, den sagenumwobenen „Meteoritendiamanten“ im Labor nachgebildet zu haben und damit eine sechs Jahrzehnte andauernde Debatte über die Existenz dieses Materials beizulegen.

Obwohl alle Diamanten Kohlenstoffatome enthalten, beschränkt sich ihre Struktur nicht auf die bekannte kubische Struktur. Forschungsteams weltweit arbeiten seit Jahren daran, die hexagonale Variante mit ihrer charakteristischen Atomstapelung nachzubilden. – Foto: AI

Typischerweise entstehen Diamanten aus Kohlenstoffatomen, die in einer kubischen Form angeordnet sind, ähnlich wie Legosteine ​​zu einem Quadrat gestapelt sind, in einer Tiefe von etwa 150 km unter der Erde, wo die Temperaturen 1000 Grad Celsius übersteigen und der Druck extrem hoch ist.

Der hexagonale Diamant, auch Lonsdaleit genannt, entstand vermutlich durch den Einschlag eines Meteoriten auf der Erde unter enormem Druck und hoher Hitze.

Diese Struktur macht den Diamanten etwa 60 % härter als gewöhnlichen Diamanten. Die erste Probe wurde im Canyon-Diablo-Meteoriten gefunden, der vor etwa 50.000 Jahren in Arizona einschlug. Wissenschaftler diskutieren seit Langem, ob Lonsdaleit tatsächlich in reiner Form existiert oder lediglich ein Gemisch aus kubischem Diamanten und Graphit ist.

Bisherige Versuche, diese Art von Diamant im Labor nachzubilden, sind entweder gescheitert oder haben nur unreine Produkte hervorgebracht.

Einem neuen Forschungsteam, bestehend aus Experten des High Pressure Science and Technology Research Center und des Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, ist es gelungen, reine hexagonale Diamantkristalle mit einem Durchmesser von etwa 100 Mikrometern (entspricht der Dicke eines menschlichen Haares) herzustellen.

Der erste hexagonale Diamant wurde 1967 im Canyon-Diablo-Meteoriten entdeckt, der vor 50.000 Jahren in Arizona einschlug. Man geht davon aus, dass er sich unter dem extremen Druck und der Hitze beim Aufprall auf die Erde aus Graphit bildete. – Foto: Ai

In einem in Nature veröffentlichten Artikel gab das Wissenschaftlerteam an, dass sie ultrareines Einkristallgraphit verwendet hätten, um Verunreinigungen zu minimieren, und anschließend hohen Druck und hohe Temperatur unter „nahezu isotropen“ Bedingungen angewendet hätten, was bedeutet, dass der Druck in alle Richtungen gleichmäßig war.

Während dieses Prozesses nutzten die Wissenschaftler auch Röntgenstrahlen vor Ort, um Strukturveränderungen in Echtzeit zu beobachten und so die Bedingungen so anzupassen, dass die Bildung von hexagonalen Diamanten begünstigt wurde.

Dieser Erfolg gilt als erster direkter und eindeutiger Beweis dafür, dass hexagonaler Diamant als stabile und eigenständige Struktur existiert und erweitert die Definition von „superhart“ weit über den traditionellen Diamanten hinaus.

Dank ihrer hervorragenden Härte und Hitzebeständigkeit können synthetische hexagonale Diamanten bei der Herstellung von Schneidwerkzeugen, verschleißfesten Beschichtungen und sogar in der High-End-Elektronik eingesetzt werden, wo Materialien benötigt werden, die Wärme gut leiten und rauen Umgebungsbedingungen standhalten.

„Dieser synthetische hexagonale Diamant verspricht, neue Wege in der Entwicklung superharter Materialien und fortschrittlicher elektronischer Bauelemente zu eröffnen“, sagte Professor Ho Kwang Mao von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften.

Zurück zum Thema

MINH HAI

Quelle: https://tuoitre.vn/trung-quoc-tao-ra-kim-cuong-thien-thach-sieu-cung-20250811162700281.htm