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Kristall ist 1,6 mal stärker und härter als Diamant

17.06.2021

Amerikanische Forscher haben einen Lonsdaleit-Kristall geschaffen, der 58 % stärker und härter ist als normaler Diamant.

Diamant hat gute optische Eigenschaften, eine hohe Wärmeleitfähigkeit und ist das härteste natürliche Material auf unserem Planeten. Es wird üblicherweise in verschiedenen Schneidgeräten, Bohrern und anderen abrasiven Bearbeitungswerkzeugen verwendet. Jetzt konnten Wissenschaftler jedoch eine ziemlich große Probe eines Materials namens Lonsdaleit herstellen und im Labor untersuchen - ein hexagonales Polymorph von Diamant mit einer dichteren Anordnung von Kohlenstoffatomen.

Um es zu erhalten, verwendete das Forschungsteam eine Stoßkompressionsmethode, bei der ein kleiner Diamant mit Graphitscheiben von der Größe einer Münze geschossen wurde. Mit Hilfe von komprimiertem Gas und Schießpulver wurden die Granaten auf eine unglaubliche Geschwindigkeit von 24 km/h beschleunigt. Durch die Kollision mit Diamanten erzeugten sie starke Schockwellen, die die Kristallstruktur zu Lonsdaleit komprimieren.

Zu diesem Zeitpunkt richteten die Wissenschaftler kleine Schallwellen auf die Probe und verfolgten ihre Bewegung durch das Material mit Lasern. Die Geschwindigkeit der Schallbewegung hängt von der Dichte (oder Steifigkeit) des Mediums ab, in dem sie sich bewegt. Nach der Analyse der während der Experimente gewonnenen Daten stellte das Team fest, dass Lonsdaleit um 58 % stärker ist als Diamant, was das höchste unter allen heute bekannten Materialien ist.

Erwarten Sie jedoch nicht, dass diese Modifikation in naher Zukunft verfügbar sein wird. Das Problem ist, dass im Labor die ultrastarke Form von Diamant nur den Bruchteil einer Sekunde dauerte, bevor der Kristall durch die enorme Aufprallkraft der Graphitscheibe zerschmettert wurde. Daher werden Forscher in Zukunft nach einer Möglichkeit suchen, stabile Proben zu erhalten.

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