
钻石可能是已知最强的天然材料,但研究人员刚刚创造了一些激烈的竞争。
通过以15,000英里/小时的速度(24,100 km/h)向墙壁发射一角钱大小的石墨盘,科学家暂时创造了一种六角形钻石,比天然,立方体既牢固又强。
六角形钻石,也称为Lonsdaleite钻石,是一种特殊类型的钻石碳 原子以六角形的方式排列。当石墨暴露于极端热量和压力时,例如在流星冲击部位,稀有物质长期以来一直被认为比普通立方钻石更强。
但是,由于在撞击坑中发现的六角形钻石含有太多杂质,因此科学家从未准确地测量其特性。
相关内容:险恶的火花画廊:13个神秘和被诅咒的宝石
现在,研究人员不仅锻造了六角形钻石,而且还测量了它们的刚度 - 与声波和激光光的结合在一起,可以抵抗壁板或伸展时的变化形状的能力。
“钻石是一种非常独特的材料,”研究合着者Yogendra Gupta,华盛顿州立大学冲击物理研究所主任,在一份声明中说。 “它不仅是最强的 - 它具有优美的光学特性和非常高的导热率。现在,我们制造了钻石的六角形形式,在冲击压缩实验下产生的钻石形式,比常规的宝石钻石显着更硬,更强大。”
立方钻石通常在地面表面以下90英里以上(150公里)的形成,在极端压力下,比深海的压碎深度大,而温度超过2,732华氏度(1,500摄氏度)。但是,为了形成六角形钻石,研究人员使用火药和压缩空气模仿了流星罢工的高能影响,以令人难以置信的速度发射石墨盘。当磁盘撞到墙上时,冲击的冲击波迅速将磁盘转化为六角形钻石。
为了测量钻石的强度和刚度在将矿物粉碎到史密斯六矿物之前的一秒钟内,研究人员发出了声波,并测量了它带有激光的六角形钻石的速度。 (声波会导致钻石密度在移动时会波动,从而影响激光束的路径长度。)材料的僵硬是,更快的声音会通过它移动。
很难判断六角形钻石是否比普通钻石更难。硬度是衡量刮擦材料表面的困难,而六角形钻石的存在时间不足以使科学家无法刮擦它们。
目前,科学家还没有找到一种在实验室中创建更长寿的六角形钻石的方法,但是如果发现了一种方法,研究人员预计将为他们提供一系列用途 - 从更有效的钻头尖端到更加典型的互动戒指。
古普塔说:“如果有一天我们可以生产它们并抛光它们,我认为它们比立方钻石更受欢迎。” “如果有人对你说,'看,我要给你两个钻石的选择:一个比另一个钻石要稀有得多。”你会选择哪一个?”
研究人员于3月31日在杂志上发表了他们的发现物理评论b。
最初发表在现场科学上。