Китайські дослідники оголосили, що їм вдалося отримати чисті зразки гексагонального алмазу. Це надзвичайно міцна форма алмазу, існування якої викликає сумніви у деяких науковців. Вважається, що вона може бути знайдена в метеоритах, які виникли з карликових планет, що зазнали руйнування, повідомляє Live Science.
Природний алмаз, відомий також як кубічний алмаз, тривалий час вважався найміцнішим матеріалом на планеті. Шкала твердості Мооса, що оцінює опір мінералів до подряпин, використовує алмаз як верхню межу. Його називають кубічним алмазом через впорядковане розташування атомів вуглецю в кубічній структурі. У гексагональному алмазі атоми вуглецю організовані у формі шестикутників, що нагадують соти.
У 1962 році науковці з Піттсбурзького вугільного дослідницького центру висунули гіпотезу про те, що шари атомів вуглецю, які формують алмаз, можуть бути організовані в гексагональну, а не кубічну решітку, внаслідок способу, яким вуглець утворює зв’язки з іншими атомами вуглецю. У 1967 році дослідники виявили в лабораторії гексагональний алмаз — або лонсдейліт — і припустили, що він може бути твердішим за кубічний алмаз.
Подібні алмази шукали в специфічному типі метеоритів, відомих як уреїліти, які формуються з мантії карликових планет, що зазнали руйнування. Про перші виявлення гексагональних алмазів у природі повідомлялося в статті 1967 року: три метеорити Каньйон-Діабло (фрагменти астероїда, що утворив великий кратер в Арізоні) містили приблизно 30% гексагональної та 70% кубічної алмазної фази, а також метеорити Гоалпара (знайдені в Ассамі, Індія) містили невелику кількість гексагонального алмазу.
Проте не всі науковці погоджуються з існуванням лонсдейліту з Каньйону Діабло. Деякі дослідники вважають, що свідчення його існування можна пояснити дефектами кубічного алмазу, хаотично розташованими в кристалічній решітці, і не були впевнені у виявленні лонсдейліту в попередніх дослідженнях. Однак подальші дослідження виявили лонсдейліт у метеоритах і лабораторних зразках, зокрема в дослідженні 2025 року, в якому було отримано невеликі кількості цього мінералу в лабораторних умовах.
Проблема ідентифікації лонсдейліту полягає у відсутності чистих зразків. У багатьох випадках вони змішані з кубічним алмазом, графітом та іншими мінералами, що ускладнює вивчення унікальних властивостей цього алмазу.
У новому дослідженні вчені змогли створити кілька зразків чистого гексагонального алмазу діаметром приблизно 1,5 міліметра. Це достатньо, щоб виміряти матеріальні властивості зразків. Дослідники виявили, що гексагональний алмаз є одночасно жорсткішим і твердішим, ніж кубічний алмаз, а також набагато краще протистоїть окисленню. Це означає, що гексагональний алмаз може витримувати значно вищі температури, не забруднюючись при цьому киснем, що є важливим аспектом, наприклад, під час буріння.
Дослідження також стало підтвердженням того, що гексагональний алмаз є реальним матеріалом. Згідно з дослідженням, “структурний і спектроскопічний аналізи, підкріплені великомасштабними молекулярно-динамічними моделями, однозначно підтверджують ідентичність HD (гексагонального алмазу)”.
Раніше науковці вперше створили абсолютно нову форму льоду, яка залишається твердою за кімнатної температури. Цю нову фазу, що отримала назву лід XXI, дослідники отримали шляхом надстиснення води між двома алмазами.