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Materiais Avançados

Diamantes sintéticos são criados a temperatura ambiente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/11/2020

Diamantes sintéticos são criados a temperatura ambiente
A bigorna de diamante e a mistura de diamantes e lonsdaleíta criados em seu interior.
[Imagem: Jamie Kidston/ANU]

Diamantes de baixa pressão

Pesquisadores australianos conseguiram sintetizar diamantes sob a conhecida alta pressão, mas sem depender da também tradicional alta temperatura.

De fato, os cristais de diamante se formaram a temperatura ambiente.

É a terceira novidade na área de diamantes nas últimas semanas, depois que uma equipe norte-americana transformou grafeno em nanodiamante sem usar pressão e que uma equipe espanhola descobriu que diamantes podem se formar sob baixa pressão em ambientes naturais.

Os experimentos para a sintetização de materiais sob altíssima pressão são feitos em um pequeno equipamento chamado bigorna de diamante, no qual dois diamantes polidos são pressionados um contra o outro - o próprio diamante é usado no experimento por ser uma das substâncias mais duras que existem, permitindo alcançar pressões extremamente altas.

Dougal McCulloch e seus colegas da Universidade Nacional Australiana estavam usando a bigorna de diamante justamente para tentar fazer mais diamantes - mais especificamente, nanodiamantes sintéticos.

Diamantes sintéticos são criados a temperatura ambiente
O próximo passo da equipe é tentar criar diamantes e lonsdaleíta em maiores quantidades.
[Imagem: Dougal G. McCulloch et al. - 10.1002/smll.202004695]

E eles descobriram que poderiam dispensar as altas temperaturas usando um truque simples: Fazendo as duas faces da bigorna se encontrarem não frontalmente - exercendo uma pressão perpendicular na amostra -, mas uma deslizando ligeiramente em relação à outra.

Isso criou uma tensão de cisalhamento - um "esfregaço" - no carbono sendo pressionado, dando origem tanto aos nanodiamantes no padrão de cristalização normal, quanto diamantes em uma fase diferente, chamada lonsdaleíta, uma fase hexagonal que pode ser mais dura que o diamante cúbico tradicional.

A mesma equipe já havia conseguido sintetizar lonsdaleíta em condições amenas antes, mas agora as duas fases do diamante foram criadas simultaneamente.

"Ver esses pequenos 'rios' de lonsdaleíta e diamantes comuns pela primeira vez foi simplesmente incrível e realmente nos ajuda a entender como eles podem se formar. A lonsdaleíta tem potencial para ser usada para cortar materiais sólidos ultraduros em locais de mineração. Criar mais desse diamante raro, mas superutil, é o objetivo de longo prazo do nosso trabalho," disse a professora Jodie Bradby.

Bibliografia:

Artigo: Investigation of Room Temperature Formation of the Ultra?Hard Nanocarbons Diamond and Lonsdaleite
Autores: Dougal G. McCulloch, Sherman Wong, Thomas B. Shiell, Bianca Haberl, Brenton A. Cook, Xingshuo Huang, Reinhard Boehler, David R. McKenzie, Jodie E. Bradby
Revista: Small
DOI: 10.1002/smll.202004695





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