O material mais forte da natureza agora tem uma competição acirrada. Pela primeira vez, os pesquisadores têm evidências sólidas de que os diamantes hexagonais feitos pelo homem são mais rígidos do que os diamantes cúbicos comuns encontrados na natureza e frequentemente usados ​​em joias.

Nomeado por sua estrutura de cristal de seis lados, diamantes hexagonais foram encontrados em alguns locais de impacto de meteoritos, e outros foram feitos brevemente em laboratórios, mas estes eram muito pequenos ou tinham uma existência muito curta para serem medidos.

Agora, cientistas do Instituto de Física de Choque da Universidade do Estado de Washington criaram diamantes hexagonais grandes o suficiente para medir sua rigidez usando ondas sonoras. Suas descobertas são detalhadas em um artigo recente em Revisão Física B.

"O diamante é um material único, "disse Yogendra Gupta, diretor do Institute for Shock Physics e autor correspondente do estudo. "Não é apenas o mais forte - tem belas propriedades ópticas e uma condutividade térmica muito alta. Agora, criamos a forma hexagonal do diamante, produzido sob experimentos de compressão de choque, que é significativamente mais rígido e forte do que os diamantes de gema regulares. "

Os pesquisadores há muito desejam criar um material mais forte do que os diamantes naturais, que pode ter uma variedade de usos na indústria. Embora muitos teorizassem que os diamantes hexagonais seriam mais fortes, o estudo da WSU fornece a primeira evidência experimental de que sim.

O autor principal Travis Volz, agora um pesquisador de pós-doutorado no Laboratório Nacional Lawrence Livermore, focou seu trabalho de dissertação na WSU na criação de diamantes hexagonais de grafite. Para este estudo, Volz e Gupta usaram pólvora e gás comprimido para impulsionar pequenos discos de grafite do tamanho de uma moeda de dez centavos a uma velocidade de cerca de 15, 000 milhas por hora em um material transparente. O impacto produziu ondas de choque nos discos que muito rapidamente os transformaram em diamantes hexagonais.

Imediatamente após o impacto, os pesquisadores produziram uma pequena onda sonora e usaram lasers para medir seu movimento através do diamante. O som se move mais rápido através de materiais mais rígidos. Anteriormente, o som movia-se mais rapidamente através do diamante cúbico; nos diamantes hexagonais criados em laboratório, ele se movia mais rápido.

Cada processo aconteceu em vários bilionésimos de segundo, ou nanossegundos, mas os pesquisadores conseguiram fazer as medições de rigidez antes que o impacto de alta velocidade destruísse o diamante.

Rigidez é a capacidade de um material de resistir à deformação sob uma força ou pressão, por exemplo, uma rocha é mais rígida do que a borracha, pois a borracha entorta quando pressionada. A dureza é a resistência a arranhões ou outras deformações da superfície.

Geralmente os materiais mais rígidos também são mais duros, disse Volz. Embora os pesquisadores não tenham sido capazes de arranhar os diamantes para testar a dureza diretamente, medindo a rigidez dos diamantes, eles podem fazer inferências sobre sua dureza.

Se a ciência avançar até o ponto em que diamantes hexagonais feitos em laboratório possam ser criados e recuperados, eles podem ter uma variedade de usos.

"Materiais duros são úteis para capacidades de usinagem, "disse Volz." O diamante tem sido usado há muito tempo em brocas, por exemplo. Uma vez que descobrimos que o diamante hexagonal é provavelmente mais difícil do que o diamante cúbico, pode ser uma alternativa superior para usinagem, perfuração ou qualquer tipo de aplicação onde o diamante cúbico é usado. "

Embora as vantagens industriais sejam claras, Gupta disse que ainda é possível que diamantes hexagonais possam um dia ser usados ​​em anéis de noivado. Atualmente, os diamantes cúbicos feitos em laboratório têm menos valor em comparação com seus pares naturais, mas os diamantes hexagonais provavelmente seriam mais novos.

"Se algum dia pudermos produzi-los e poli-los, Acho que seriam mais procurados do que diamantes cúbicos, "disse Gupta." Se alguém lhe dissesse, 'olhar, Vou lhe dar a escolha de dois diamantes:um é muito mais raro do que o outro. ' Qual você escolheria? "