Diament to jedno z najtwardszych ciał stałych na Ziemi, tak twardy, że z łatwością może przecinać szkło czy stal. Zaskakująco niewiele wiadomo jednak na temat twardości diamentu w ekstremalnych warunkach.

Nowe badanie specjalistów z LLNL wykazuje, że diament podczas szybkiego sprężania staje się jeszcze twardszy.

Przy użyciu laserów o dużej mocy naukowcy z LLNL wraz z kolegami z Uniwersytetu w Rochester i UC Berkeley wykazali, że kiedy w diament uderzy silna wiązka fal, które wytworzą ciśnienie rzędu miliona atmosfer, to - tuż przed rozpadem na kawałki i stopieniem - stanie się on jeszcze twardszy.

Celem badania było wykrycie nowych możliwości technologicznych wykorzystania diamentów. "Może ono także pozwolić na wgląd w historię diamentów znalezionych na Ziemi i w meteorach" - powiedział Stewart McWilliams, główny autor pracy na temat diamentów, opublikowanej w piśmie "Physical Review B".

Większość naturalnych diamentów powstaje w warunkach wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury na głębokości od 140 km do 193 km w głąb powłoki ziemskiej. Minerały zawierające węgiel dostarczają tego surowca do wytworzenia diamentu, a proces tworzenia trwa od 1 miliarda do 3,3 miliarda lat(co stanowi 25 do 75 proc. wieku Ziemi).

W ostatnim badaniu naukowcy zmierzyli zachowanie naturalnych diamentów w warunkach sprężenia pod ciśnieniem między 1 mln a 10 mln atmosfer. W takich warunkach diamenty rozpadły się i stopiły w ciągu zaledwie nanosekundy, czyli jednej miliardowej sekundy. "Odkryliśmy, że diamenty wykazują ekstremalną twardość, aż do punktu ich topnienia" - powiedział McWilliams.

Wcześniejsze badanie przeprowadzone przez naukowców z Livermore wykazało, że diamenty topnieją w warunkach ok. 6 milionów atmosfer i 7760 stopni Celsjusza. KRF

PAP - Nauka w Polsce

kap