Produzido diamante hexagonal, mais duro que diamantes comuns
[Imagem: Gerado por IA]
Diamante mais duro que diamante
No ano passado, cientistas chineses conseguiram sintetizar em laboratório um tipo de diamante que é mais duro do que qualquer diamante natural.
Diamantes sintéticos são fabricados industrialmente há décadas, mas todos eles ficam muito aquém dos diamantes naturais em todos os quesitos, incluindo a dureza – a grande vantagem é que eles são muito mais baratos e podem ser fabricados conforme a demanda.
A dureza excepcional do diamante se deve à sua estrutura cristalina, com os átomos de carbono dispostos em um arranjo cúbico. Mas, há cerca de 60 anos, teóricos previram a possibilidade da existência de um diamante com estrutura atômica hexagonal, que deveria ser muito mais resistente porque seus cristais não teriam linhas de cisalhamento uniformes ao longo das quais as quebras podem se propagar.
Esse diamante hexagonal foi descoberto em meteoritos em 2022, sendo batizado de lonsdaleíta. Os cristais espaciais são impuros e minúsculos, mais sua descoberta na natureza iniciou um grande esforço para a sintetização da lonsdaleíta em laboratório.
Agora, a mesma equipe anunciou que sua técnica já permite fabricar diamantes hexagonais na escala milimétrica, o que é enorme mesmo para os padrões dos diamantes sintéticos comuns.
[Imagem: Shoulong Lai et al. – 10.1038/s41586-026-10212-4]
Diamante hexagonal
A matéria-prima para fabricar o diamante é um grafite especial, uma forma na qual as camadas de carbono são altamente ordenadas.
O grafite é colocado entre bigornas de carboneto de tungstênio e submetido a uma pressão de 20 gigapascais (cerca de 200.000 vezes a pressão atmosférica) a temperaturas entre 1.300 e 1.900 °C. A grande descoberta da equipe é que a pressão precisa ser exercida no topo das camadas de carbono, de cima para baixo na pilha, e não pelas laterais.
O resultado são cristais de diamante hexagonal puro com dimensões na faixa dos milímetros.
Os testes sobre as propriedades mecânicas do diamante hexagonal sintético foram feitos com o tradicional teste de dureza Vickers, no qual uma ponta de diamante é pressionada no material a ser testado para avaliar sua resistência a arranhões e quebras. O teste mostrou uma dureza de cerca de 114 gigapascais, acima da referência de 110 gigapascais dos diamantes naturais.
“Estes resultados resolvem a antiga controvérsia sobre a existência do DH [Diamante Hexagonal] como uma fase discreta de carbono e fornecem novos insights sobre a transição de fase grafite-diamante, abrindo caminho para futuras pesquisas e uso prático do DH em aplicações tecnológicas avançadas,” escreveu a equipe.