Sciencemag.cz
Doporučujeme
Rázové vlny způsobené srážkami asteroidů se Zemí vytvářejí materiály s různě složitou uhlíkovou strukturou. Podobné materiály by mohly být v budoucnu využity i pro pokročilé technické aplikace.
Podle nové studie diamanty („diamanty“?) vzniklé během vysokoenergetické rázové vlny při srážce s asteroidem před přibližně 50 000 lety mají výjimečné vlastnosti způsobené krátkodobě působícími vysokými teplotami a extrémním tlakem. Vědci z Velké Británie, USA, Maďarska, Itálie a Francie použili pro studii podrobné nejmodernější krystalografické a spektroskopické zkoumání minerálu lonsdaleitu ze železného meteoritu Canyon Diablo. Meteorit byl nalezen v roce 1891 v arizonské poušti.
Lonsdaleit byl dříve považován za čistý hexagonální diamant, odlišný od klasického kubického diamantu. Vědci však nyní zjistili, že se ve skutečnosti skládá z nanostrukturního diamantu, jímž prorůstají částice podobné grafenu, tzv. diafity. Hlavní autor studie Péter Németh uvádí, že rozpoznání různých typů prorůstání mezi grafenovými a diamantovými strukturami umožňuje zpětně určit i tlakově-teplotních podmínky, k nimž dochází při dopadech asteroidů.
Ukázalo se například, že rozhraní mezi diamantem a grafenem způsobuje, že okolní vrstvy grafenu mají od sebe neobvyklou vzdálenost. Strukturní jednotky a složitost zaznamenané ve vzorcích lonsdaleitu se mohou vyskytovat v celé řadě dalších uhlíkatých materiálů, které vznikají nárazovým a statickým stlačováním nebo depozicí z plynné fáze.
Řízení růstu různých vrstev v jediném materiálu by do budoucna mohlo umožnit vytvářet materiály s přesně vyladěnými vlastnostmi, tvrdé i tvárné a lišící se elektrickou vodivostí. Vedle toho nová studie také obecně ukazuje, že minerál lonsdaleit má složitější podobu, než jsme dosud předpokládali.
Shock-formed carbon materials with intergrown sp3- and sp2-bonded nanostructured units, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2203672119
Zdroj: University College London / Phys.org
