Niemals

Die extremen Temperaturen und Drücke, die entstehen, wenn ein Weltraumgestein auf die Erde prallt, können charakteristische Materialien erzeugen, wie zum Beispiel den geschockten Quarz, der zur Identifizierung der Überreste solcher Ereignisse verwendet wird. Der Canyon Diablo in Arizona enthält Diamanten mit ungewöhnlichen Strukturen, aber Wissenschaftler haben falsch interpretiert, was sie so besonders macht.

Sehr unterschiedliche Prozesse können zu den gleichen Mineralien führen. Obwohl Diamanten durch verschiedene irdische Kräfte hergestellt werden können, können sie auch durch die Schockwelle entstehen, wenn ein Asteroid auf die Erde trifft und nur ein kleiner Teil seiner Energie in der Atmosphäre verloren geht.

Als Wissenschaftler jedoch mithilfe fortschrittlicher Bildgebungstechniken Diamanten aus dem Meteoriten Canyon Diablo untersuchten, stellten sie fest, dass es sich nicht um gewöhnliche Edelsteine ​​handelte. Der Meteorit Canyon Diablo fiel vor etwa 50.000 Jahren und schuf den Meteorkrater – einen der intaktesten Einschlagskrater der Welt.

In einer Studie aus dem Jahr 2022 berichteten die Forscher, dass diese Steine ​​die sprichwörtliche Härte von Diamanten teilen, aber auch ungewöhnlich formbar sind. Darüber hinaus verfügen sie über einstellbare elektronische Eigenschaften, was sie möglicherweise für die Elektronik nützlich macht.

Die für Schmuck verwendeten Diamanten bestehen aus Kohlenstoffatomen in kubischer Form, wobei jedes Atom mit vier anderen verbunden ist und gelegentlich durch Verunreinigungen anderer Elemente unterbrochen wird, die einen Hauch von Farbe verleihen können.

Lonsdaleit ist eine seltene Form von Kohlenstoff, die erstmals 1967 im Meteoriten Canyon Diablo gefunden wurde und von der früher angenommen wurde, dass sie aus Atomen in einem hexagonalen Gitter besteht. Dies wurde zusammen mit Graphit, amorphem Kohlenstoffgraphen und Graphin zur Liste der Kohlenstoffallotrope (Art und Weise, wie sich das bemerkenswert vielseitige Element anordnen kann) hinzugefügt.

Bei der Untersuchung von Lonsdaleit mittels Raman-Spektroskopie und Kristallographie stellten Dr. Péter Németh vom Institut für geologische und geochemische Forschung und die Co-Autoren der Studie jedoch fest, dass etwas viel Interessanteres vor sich ging. Es stellte sich heraus, dass es sich bei Lonsdaleit tatsächlich um traditionelle kubische Diamanten und graphenähnliche Domänen handelt, die zu sogenannten Diaphiten zusammengewachsen sind. Der Kristall enthält auch zahlreiche Fehler, bei denen Atome falsch platziert sind.

In den letzten Jahren haben zwei Teams unabhängig voneinander Methoden zur Herstellung von Lonsdaleit im Labor beschrieben. Anscheinend ist die Herstellung des härtesten Steins, den die Menschheit kennt, die Vorstellung einiger Menschen von einer pandemischen Aktivität; Es scheint jedoch, dass sie möglicherweise den sechseckigen Lonsdaleit hergestellt haben, den sie sich vorgestellt hatten, und nicht den, der im Canyon Diablo und anderen Meteoriten zu finden ist.

„Durch die Erkennung der verschiedenen Verwachsungsarten zwischen Graphen- und Diamantstrukturen können wir dem Verständnis der Druck-Temperatur-Bedingungen, die bei Asteroideneinschlägen auftreten, näher kommen“, sagte Németh in einer Erklärung.

Wo Diamant und Graphen aufeinandertreffen, passieren unerwartete Dinge mit dem Schichtabstand, was frühere spektroskopische Beobachtungen von Lonsdaleit erklärt.

Die verfügbaren Mengen an Lonsdaleit waren zu gering, um einige seiner Eigenschaften zu testen. Modellierungen legen jedoch nahe, dass die sechseckige Formation 58 Prozent härter sein sollte als gewöhnliche Diamanten. Wie hart die Diaphite sein könnten, bleibt abzuwarten.

Die Autoren sagten, die Erkenntnisse aus Lonsdaleit könnten auf andere kohlenstoffreiche Materialien angewendet werden, die erhebliche Mengen anderer Elemente enthalten, die extremem Druck ausgesetzt sind.

Co-Autor Professor Christoph Salzmann vom University College London erklärte, dass diese Kristalle eine Reihe potenzieller Anwendungen haben: „Durch das kontrollierte Schichtwachstum von Strukturen sollte es möglich sein, Materialien zu entwerfen, die sowohl ultrahart als auch duktil sind.“ „Sie haben einstellbare elektronische Eigenschaften von einem Leiter bis zu einem Isolator“, sagte er. Salzman glaubt, dass diese „Anwendungen haben könnten, die von Schleifmitteln und Elektronik bis hin zu Nanomedizin und Lasertechnologie reichen“.

Der Name Lonsdaleit ist eine Hommage an die bahnbrechende Kristallographin und Aktivistin Dame Kathleen Lonsdale, die die Flachheit des hexagonalen Benzolrings bewies.

Eine frühere Version dieses Artikels wurde im Juli 2022 veröffentlicht.