Qual material é mais duro que o diamante?

Alguns materiais, como a lonsdaleíta, podem ser mais duros que o diamante, mas não existem em grandes quantidades nem têm usos generalizados.

Diamantes podem riscar quase tudo. Foto: Business Standard

Os diamantes são valorizados por sua dureza. Como joias, podem durar gerações e permanecer sem arranhões, apesar do uso diário. Como lâminas ou brocas, podem penetrar quase qualquer coisa sem quebrar. Em pó, os diamantes são usados ​​para polir pedras preciosas, metais e muitos outros materiais. Portanto, encontrar um material mais duro que os diamantes é difícil, de acordo com o Live Science .

O diamante ainda é o material mais duro para a maioria dos fins práticos, afirma Richard Kaner, químico de materiais da Universidade da Califórnia, Irvine. Existem maneiras de tornar os diamantes mais duros do que os diamantes comuns, e outros materiais poderiam teoricamente ser mais duros do que o diamante, mas eles não existem em uma forma que possamos segurar na mão ou usar no dia a dia.

Embora quem usa joias com diamantes possa atestar sua durabilidade, o conceito de "dureza" é muito específico, afirma Paul Asimow, geoquímico do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech). Muitas vezes, é confundido com outras propriedades, como rigidez ou durabilidade. Essas características nem sempre são a mesma coisa que dureza por indentação. Os diamantes, por exemplo, têm uma dureza por indentação muito alta, mas apenas uma dureza à flexão moderada. Os diamantes quebram facilmente ao longo das faces dos cristais, e é assim que os joalheiros criam diamantes facetados e belíssimos.

Os cientistas medem a dureza por indentação de algumas maneiras diferentes. Geólogos frequentemente utilizam a escala de Mohs, um método para identificar minerais em campo com base na sua capacidade de riscar. O diamante tem dureza 10, a mais alta na escala de Mohs, o que significa que ele pode riscar quase tudo. Em laboratório, cientistas de materiais utilizam uma medida mais precisa chamada teste de dureza Vickers, que determina a dureza de um material com base na força necessária para criar uma indentação com uma ponta, semelhante a pressionar a ponta de um lápis em uma borracha.

O diamante é composto por átomos de carbono dispostos em uma estrutura cúbica, unidos por ligações químicas curtas e fortes. Essa estrutura confere a ele sua dureza característica, que se mantém mesmo após indentação. A maioria dos materiais mais duros que o diamante resulta de pequenas alterações na estrutura cristalina do diamante comum ou da substituição de alguns átomos de carbono por boro ou nitrogênio.

Um dos candidatos ao título de material mais duro é a lonsdaleíta. Assim como o diamante, a lonsdaleíta é composta de átomos de carbono, mas estes estão dispostos em uma estrutura cristalina hexagonal em vez de cúbica. Até recentemente, a lonsdaleíta só havia sido encontrada em quantidades extremamente pequenas, principalmente dentro de meteoritos, e não estava claro se ela poderia ser classificada como um material por si só ou se era apenas uma imperfeição na estrutura cristalina padrão do diamante.

Recentemente, uma equipe de cientistas encontrou cristais de lonsdaleíta com tamanho na ordem de micrômetros (um micrômetro equivale a 1/1.000 de milímetro) em meteoritos. Esses cristais são minúsculos, mas ainda maiores do que os descobertos anteriormente. Outros cientistas relataram ter cultivado lonsdaleíta em laboratório, embora os cristais existam apenas por uma fração de segundo. Portanto, embora a lonsdaleíta seja interessante, é improvável que ela substitua o diamante em aplicações como corte, perfuração ou polimento tão cedo.

Ajustar a estrutura em nanoescala dos diamantes também pode criar materiais mais duros do que os diamantes comuns. Um material feito de muitos minúsculos cristais de diamante seria mais duro do que os diamantes de gema, porque os grãos em nanoescala seriam mantidos no lugar em vez de deslizarem uns sobre os outros. Os diamantes "nanogêmeos", nos quais os grãos formam imagens espelhadas uns dos outros, são duas vezes mais resistentes à indentação do que os diamantes comuns.

Mas a maioria dos cientistas não busca materiais superduros apenas para bater recordes; eles querem criar algo útil. Podem querer criar algo quase tão duro quanto o diamante, mas mais barato ou mais fácil de produzir em laboratório.

O laboratório de Kaner, por exemplo, cria diversos metais superduros que poderiam ser usados ​​como alternativas industriais aos diamantes. Um produto disponível comercialmente combina tungstênio e boro, juntamente com traços de outros metais. O formato dos cristais confere ao material propriedades diferentes em diferentes direções. Quando alinhado da maneira correta, ele pode riscar diamantes, afirma Kaner. O material também é acessível de produzir, pois não requer as altas pressões necessárias para produzir diamantes em laboratório.

An Khang (Segundo o Live Science )

Link da fonte: https://vnexpress.net/vat-lieu-nao-cung-hon-kim-cuong-4665154.html