Un equipo internacional de científicos ha desafiado a la naturaleza para fabricar diamantes en minutos en un laboratorio a temperatura ambiente, un proceso que normalmente requiere miles de millones de años, enormes cantidades de presión y temperaturas supercalientes.
El equipo, dirigido por la Universidad Nacional Australiana (ANU) y la Universidad RMIT, fabricó dos tipos de diamantes: el tipo que se encuentra en un anillo de compromiso y otro tipo de diamante llamado Lonsdaleita, que se encuentra en la naturaleza en el sitio de impactos de meteoritos como Canyon Diablo en EE. UU.
Una de las investigadoras principales, la profesora de ANU Jodie Bradby, dijo que su avance muestra que Superman pudo haber tenido un truco similar bajo la manga cuando trituró carbón para convertirlo en diamantes, sin usar su rayo de calor.
« Los diamantes naturales se forman generalmente durante miles de millones de años, a unos 150 kilómetros de profundidad en la Tierra, donde hay altas presiones y temperaturas superiores a los 1.000 grados Celsius », dijo el profesor Bradby de la Escuela de Investigación de Física de la ANU.
El equipo, incluido el ex becario de doctorado de la ANU Tom Shiell, ahora en la Carnegie Institution for Science, creó anteriormente Lonsdaleite en el laboratorio solo a altas temperaturas.
Este nuevo descubrimiento inesperado muestra que tanto la lonsdaleita como el diamante regular también se pueden formar a temperaturas ambiente normales simplemente aplicando altas presiones, equivalentes a 640 elefantes africanos en la punta de una zapatilla de ballet.
« El giro en la historia es cómo aplicamos la presión. Además de las presiones muy altas, permitimos que el carbono también experimente algo llamado ‘cizallamiento’, que es como una fuerza de torsión o deslizamiento. Creemos que esto permite que los átomos de carbono para moverse en su lugar y formar Lonsdaleite y diamante regular « , dijo el profesor Bradby.
El co-investigador principal, el profesor Dougal McCulloch, y su equipo en RMIT utilizaron técnicas avanzadas de microscopía electrónica para capturar cortes sólidos e intactos de las muestras experimentales para crear instantáneas de cómo se formaron los dos tipos de diamantes.
« Nuestras imágenes mostraron que los diamantes regulares solo se forman en el medio de estas vetas de Lonsdaleite bajo este nuevo método desarrollado por nuestro equipo interinstitucional », dijo el profesor McCulloch.
« Ver estos pequeños ‘ríos’ de Lonsdaleita y diamante regular por primera vez fue simplemente asombroso y realmente nos ayuda a comprender cómo podrían formarse ».
Lonsdaleite, que lleva el nombre de la cristalógrafa Dame Kathleen Lonsdale, la primera mujer elegida como miembro de la Royal Society, tiene una estructura cristalina diferente a la del diamante normal. Se prevé que sea un 58% más difícil.
« La lonsdaleita tiene el potencial de ser utilizada para cortar materiales ultra sólidos en sitios mineros », dijo el profesor Bradby.
« Crear más de este diamante raro pero súper útil es el objetivo a largo plazo de este trabajo ».
La Sra. Xingshuo Huang es una becaria de doctorado de la ANU que trabaja en el laboratorio del profesor Bradby.
« Fue emocionante poder hacer dos tipos de diamantes a temperatura ambiente por primera vez en nuestro laboratorio », dijo la Sra. Huang.
El equipo, que involucró a la Universidad de Sydney y al Laboratorio Nacional Oak Ridge en los EE. UU. Ha publicado los hallazgos de la investigación en la revista Small.