Sciencemag.cz
Doporučujeme
Minerál lonsdaleit, jakási podivná šesterečná forma diamantu, mohl vzniknout před asi před 4,5 miliardami let, tedy na samém počátky vývoje Sluneční soustavy, kdy se dávná trpasličí planetka srazila s velkým asteroidem. Nová studie potvrzuje existenci lonsdaleitu v ureilitových meteoritech, původem zřejmě z pláště této trpasličí planety.
Viz také: Při dopadu asteroidu vznikl zvláštní diamant kombinovaný s grafenem
Jak uvedl Dougal McCulloch z australské RMIT University, výzkum potvrdil, že lonsdaleit se skutečně v přírodě vyskytuje. Vědci současně v meteoritech objevili dosud největší krystalky tohoto materiálu – o rozměrech asi 1 mikrometru. Při výzkumu použili pokročilé techniky elektronové mikroskopie k zachycení pevných a neporušených řezů z meteoritů.
„Existují přesvědčivé důkazy o tom, že existuje nově objevený proces vzniku lonsdaleitu i běžného diamantu, který se podobá superkritické chemické depozici z par. Tento proces proběhl ve zkoumaných horninách, pravděpodobně na trpasličí planetě krátce po katastrofické srážce,“ řekl D. McCulloch. Chemická depozice z par představuje jeden ze způsobů laboratorní výroby umělých diamantů. V meteoritech se lonsdaleit vytvořil ze superkritické kapaliny při vysoké teplotě a mírném tlaku, což téměř dokonale zachovalo tvar a texturu stávajícího grafitu. (Poznámka: Proto vznikl šesterečný diamant? Vztah mezi mezi lonsdaleitem a grafitem/grafenem viz i odkaz výše). Jak se prostředí ochlazovalo a tlak klesal, lonsdaleit se částečně přeměnil na klasický diamant.
Studie rovněž tvrdí, že hexagonální (šesterečná) struktura atomů lonsdaleitu jej činí potenciálně tvrdším než běžné diamanty, které mají krychlovou strukturu. Nabízí se proto možnost se touto strukturou inspirovat při výrobě nových ultratvrdých materiálů, například malých strojních součástek, vrtáků, těžebních systémů apod.
Na výzkumu se dále podíleli vědci z následujících institucí: Monash University, CSIRO, Australian Synchrotron a Plymouth University.
Sequential Lonsdaleite to Diamond Formation in Ureilite Meteorites via Chemical Fluid/Vapor Deposition, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2208814119
Zdroj: RMIT University / Phys.org
Poznámka: Lonsdaleit byl jako speciální, pro aplikace zajímavý materiál tvrdší než diamant navržen již ve studii z roku 2009 (Zicheng Pan a jeho tým z Jiao Tong University v Šanghaji). Zmiňují ho i starší přehledy minerálů, a to jak přírodní, tak i syntetickou formu. Jde tedy spíše o potvrzení existence lonsdaleitu a upřesňování jeho struktury než přímo o novinku.
