Científicos crean un “diamante hexagonal” más duro que el diamante natural

Científicos chinos afirmaron haber creado diamante hexagonal, una forma del mineral cuya existencia se había teorizado durante décadas y que sería más resistente que el diamante convencional. Hasta ahora, este tipo de diamante solo se había encontrado en zonas de impacto de meteoritos.

El diamante cúbico, la forma más común, es el mineral más duro de la Tierra y se utiliza ampliamente en joyería, herramientas de corte de precisión y semiconductores de alto rendimiento.

En cambio, los diamantes hexagonales son extremadamente raros y podrían ser aún más resistentes. Sin embargo, su existencia real ha sido objeto de debate durante mucho tiempo.

“Dado que no se han aportado pruebas experimentales sólidas que demuestren su existencia, las propiedades físicas del diamante hexagonal siguen siendo en gran medida desconocidas”, escribieron los investigadores en el estudio publicado en la revista Nature.

Según se detalla, los científicos del Laboratorio Clave de Materiales y Dispositivos de Diamante de Henan, en China, fabricaron una pieza maciza de diamante hexagonal puro mediante la aplicación de presión y calor extremos.

En el experimento, los científicos colocaron una forma altamente ordenada de grafito entre yunques de carburo de tungsteno y aplicaron una presión de 20 gigapascales, equivalente a unas 200.000 veces la presión de la atmósfera terrestre.

Según los investigadores, el proceso se realizó a temperaturas de entre 1.300 °C y 1.900 °C.

De acuerdo con el estudio, al aplicar presión desde la parte superior de las capas de carbono apiladas, se formó un fragmento de diamante hexagonal puro de aproximadamente un milímetro.

“En este trabajo informamos sobre la síntesis de diamante hexagonal de tamaño milimétrico y fase pura a partir de grafito pirolítico altamente orientado (HOPG)”, escribieron los investigadores.

Posteriormente, los científicos utilizaron difracción de rayos X, una técnica que hace rebotar los rayos X en los átomos para determinar su posición, con el fin de confirmar que la muestra correspondía a diamante hexagonal estructuralmente puro.

Además, recurrieron a microscopía avanzada para observar con claridad los patrones característicos de apilamiento hexagonal de los átomos de carbono.

Para evaluar sus propiedades mecánicas, los investigadores presionaron una punta de diamante sobre la muestra y analizaron su resistencia a los arañazos y las deformaciones.

La muestra de diamante hexagonal registró una dureza de aproximadamente 114 gigapascales, frente a los 110 gigapascales que presentan muchos diamantes naturales.

Este resultado sugiere que el material podría ser ligeramente más duro que el diamante natural.

“El diamante hexagonal macizo presenta una dureza ligeramente superior a la del diamante cúbico y una alta estabilidad térmica”, señalaron los científicos.

Según los autores, estos hallazgos resuelven el antiguo debate sobre la existencia del diamante hexagonal como una fase distinta del carbono. Además, ofrecen nuevas pistas sobre la transición del grafito al diamante y abren la puerta a futuras investigaciones y posibles aplicaciones tecnológicas del material.

Traducción de Leticia Zampedri