Çinlilerin bir ona el atmadığı kalmıştı! Yapay 'süper elmas' gerçeğinden yüzde 40 daha sert

Doğal elmaslar genellikle kübik bir kristal yapıya sahipken, altıgen kristal yapının daha güçlü olduğu biliniyor. Ancak, lonsdaleit olarak adlandırılan bu altıgen elmasın endüstriyel kullanımı, bugüne kadar düşük saflıkta ve küçük boyutlarda elde edilmesi nedeniyle sınırlı kaldı. Daha önce bilinen en sert elmas türleri yalnızca asteroit ve göktaşı çarpma kraterlerinde bulunmuştu. Örneğin, lonsdaleit ilk kez 1967’de Arizona’daki Canyon Diablo göktaşında keşfedilmişti.

Bu özel yapıyı laboratuvar ortamında üretmek daha önce yalnızca birkaç çalışma ile mümkün olmuş ve doğrulanmamıştı. Nature Materials dergisinde yayımlanan yeni bir çalışmada, yüksek basınç altında grafitin ısıtılmasıyla "iyi kristalleşmiş, neredeyse saf HD" sentezlendiği rapor edildi.

Kuzeydoğu Çin'deki Jilin Üniversitesi'nden Liu Bingbing ve Yao Mingguang liderliğindeki ekip, "post-grafit faz" olarak adlandırılan süreçle altıgen elmas üretebileceklerini gösterdi. Bu yöntemde, grafit sıcaklık gradyanları altında sıkıştırılarak işleniyor. Bilim insanları, bu tekniğin milimetre boyutunda, ultra küçük HD nano katman yığınları içeren yüksek oranda yapılandırılmış bir blok oluşumuna yol açtığını belirtiyor.

Araştırmaya göre, üretilen "süper elmas", 1100 santigrat dereceye kadar termal kararlılık gösteriyor ve 155 gigapascal (GPa) gibi son derece yüksek bir sertliğe sahip. Buna karşılık, doğal elmasların sertliği yaklaşık 100 GPa ve termal dayanımı 700 santigrat derece civarında.

Bilim insanları, bu malzemenin yüksek sertliği ve termal kararlılığı sayesinde endüstriyel uygulamalar için büyük bir potansiyele sahip olduğunu vurguluyor. Aynı zamanda, yüksek basınç ve sıcaklık altında grafitten elmasa dönüşüm sürecine dair önemli bilgiler sunduğunu ve bu eşsiz malzemenin üretimi için yeni fırsatlar yarattığını belirtiyorlar.

Bu, laboratuvar ortamında üretilen ilk HD formu olmasa da büyük bir adım olarak görülüyor. 2021 yılında ABD’deki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'nda da altıgen elmaslar üretilmişti. Ancak yeni çalışmada geliştirilen süper elmasın, işleme ve delme gibi yaygın uygulamalarda geleneksel elmaslara üstün bir alternatif olabileceği öne sürülüyor. Ayrıca, bu tür elmasların nişan yüzüklerinde de kullanılabileceği belirtiliyor.