Inteligența generativă a datelor

Forma rară de diamant există independent în meteoriți

Data:

Diamante din spațiu: Andy Tomkins (stânga) de la Universitatea Monash cu Alan Salek de la Universitatea RMIT și un eșantion de meteorit de urelit. (Cu amabilitatea: Universitatea RMIT)

Cercetătorii din Australia au descoperit că un tip de diamant numit lonsdaleit poate exista independent de diamantul normal într-un tip rar de meteorit. Echipa, condusă de Andy Tomkins de la Universitatea Monash, a făcut descoperirea utilizând microscopia electronică pentru a identifica forma mai dură de diamant din meteoriții antici. Echipa include, de asemenea, cercetători de la Universitatea RMIT, iar rezultatele lor oferă dovezi puternice pentru modul în care această formă de diamant se poate forma în natură și poate fi chiar creată pentru aplicații industriale.

Ureiliții sunt un tip rar de meteorit care probabil și-a originat din mantaua unei vechi planete pitice care a existat cândva în sistemul solar interior. Oamenii de știință cred că această planetă a fost distrusă la scurt timp după formarea ei de un impact colosal de asteroid. Ureilitele conțin o mare abundență de diamante și sunt, de asemenea, cunoscute că conțin o formă de diamant numită lonsdaleit – care ar putea fi mai dur decât diamantul normal.

Diamantele găsite în bijuterii și instrumente industriale cuprind atomi de carbon care sunt aranjați într-un tip de rețea cubică. În lonsdaleit, totuși, atomii de carbon din sunt aranjați într-un tip de rețea hexagonală. Materialul este numit după cristalograful britanic Kathleen Lonsdale – care a fost prima femeie aleasă ca membru al Societății Regale și un pionier în utilizarea razelor X pentru a studia cristalele.

Material discret

Deși poate fi sintetizat la presiuni mari, cercetătorii au crezut că lonsdaleitul poate exista în natură doar ca un defect al diamantului obișnuit, și nu ca material în sine. Pentru a testa această teorie, echipa lui Tomkins a analizat structurile cristaline ale probelor de urelit folosind microscopia electronică. Scopul lor a fost să cartografieze distribuțiile relative de lonsdaleit, diamant și grafit pe care le conțineau. Pentru prima dată, rezultatele lor au arătat că cristalele de lonsdaleit pot exista într-adevăr ca un material discret - de obicei sub formă de granule de dimensiuni micron, intercalate cu vene de diamant și grafit.

Observațiile echipei oferă primele dovezi puternice pentru modul în care aceste trei faze diferite de carbon s-au format în ureilite. Pe baza rezultatelor lor, Tomkins și colegii sugerează că lonsdaleitul s-a format probabil din grafit cristalin grosier, pe măsură ce materialul s-a răcit și s-a decomprimat rapid, în urma distrugerii planetei pitice care formează ureilit.

Această reacție a fost permisă de prezența unui fluid supercritic (unde nu există faze lichide și gazoase distincte), care conține o varietate de compuși de carbon, hidrogen, oxigen și sulf. Pe măsură ce acest proces a continuat, cercetătorii sugerează că o mare parte din acest lonsdaleit ar fi fost transformat în diamant, iar apoi înapoi în grafit.

Echipa lui Tomkins face, de asemenea, paralele între acest proces și depunerea chimică industrială în vapori – în care precursorii vaporizați reacţionează pe suprafeţele substraturilor solide pentru a produce filme subţiri, solide. Imitând acest proces în laborator, ei speră că cunoștințele lor ar putea deschide calea pentru noi tehnici de fabricare a lonsdaleitei - care ar putea înlocui diamantul obișnuit în aplicații industriale care necesită cele mai dure materiale disponibile.

Cercetarea este descrisă în Proceedings al Academiei Nationale de Stiinte.

spot_img

Ultimele informații

spot_img

Chat cu noi

Bună! Cu ce ​​​​vă pot ajuta?