Gli scienziati hanno compresso il diamante per creare un materiale più duro

I diamanti sono tra i materiali più duri conosciuti dall'uomo, ma gli esperti ritengono che possano essere frantumati in qualcosa di più duro.

La pietra preziosa è un materiale naturale composto da cristalli di carbonio. Esiste sulla Terra e la ricerca suggerisce addirittura che le “fontane di diamanti” potrebbero essere inviate in superficie come parte di un importante evento geologico.

Mentre in precedenza si pensava fosse uno dei materiali più duri a causa del suo reticolo tetraedrico, una struttura di particelle incredibilmente resistente, gli esperti hanno scoperto un modo per trasformarlo in qualcosa di ancora più resistente.

Fisici statunitensi e svedesi hanno creato una simulazione che si ritiene sia il 30% più resistente alla pressione rispetto al diamante.

Gli esperti hanno eseguito precise simulazioni di dinamica molecolare quantistica su un supercomputer, al fine di testare come si comporta il diamante sotto pressioni e temperature elevate che teoricamente dovrebbero renderlo instabile.

Esiste un modo per rendere i diamanti più duri?iStock

Le loro scoperte hanno rivelato i dettagli delle condizioni in cui gli atomi di carbonio nel diamante possono essere spinti a creare la struttura insolita.

Questa configurazione è nota come fase cubica a corpo centrato di otto atomi (BC8) ed è stata osservata sulla Terra solo in altri due materiali: silicio e germanio.

Sulla Terra, la fase BC8 del carbonio non si trova in natura, ma si pensa che possa esistere nello spazio e in ambienti ad alta pressione all’interno degli esopianeti.

“La struttura BC8 mantiene la forma perfetta del vicino più vicino tetraedrico, ma senza i piani di clivaggio presenti in una struttura a diamante”, ha spiegato il fisico John Eggert, del Lawrence Livermore National Laboratory.

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Sebbene la teoria sia valida, i tentativi di formularla nella realtà non hanno finora avuto successo. Questo perché esiste una regione molto piccola di temperatura e pressione all'interno della quale può verificarsi la fase BC8 e questi intervalli sono sconosciuti.

“Ci aspettavamo che la fase BC8 post-diamante sarebbe stata accessibile sperimentalmente solo all'interno di una regione stretta, ad alta pressione e ad alta temperatura del diagramma di fase del carbonio”, ha spiegato il fisico Ivan Oleinik dell'Università della Florida del Sud.

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