В феврале 2025 года группа китайских ученых из ведущих университетов страны добилась значительного прорыва в материаловедении, успешно синтезировав редкую гексагональную форму лонсдейлита. Этот сверхтвердый материал, ранее встречавшийся исключительно в метеоритах, теперь может быть создан искусственно, открывая новые горизонты для его применения в высокотехнологичных отраслях.
Лонсдейлит, также известный как гексагональный алмаз, представляет собой аллотроп углерода с гексагональной кристаллической решеткой, в отличие от кубической структуры обычного алмаза. Его уникальная структура придает ему исключительную твердость. Исследователи применили метод сжатия и нагрева высокочистого графита под экстремальным давлением, что привело к образованию кристаллов лонсдейлита размером около 100 микрометров. Этот синтезированный материал продемонстрировал твердость в 155 гигапаскалей (ГПа), что на 40% превосходит твердость природных алмазов. Кроме того, он обладает термической стабильностью до 1100°C. Этот прорыв не только разрешает давние научные споры о существовании чистого гексагонального лонсдейлита, но и подтверждает возможность его лабораторного синтеза. Результаты исследования были опубликованы в авторитетном журнале Nature Materials.
Ранее, в 2021 году, ученые из Университета штата Вашингтон смогли создать кристаллы лонсдейлита, достаточно крупные для измерения их жесткости, подтвердив, что они жестче обычных кубических алмазов. В 2020 году австралийские ученые случайно обнаружили способ производства лонсдейлита при комнатной температуре с использованием ячейки с алмазной наковальней. Теоретические расчеты предсказывают, что лонсдейлит может быть на 58% тверже алмаза благодаря своей гексагональной структуре. Однако природные образцы часто содержат примеси или дефекты, что затрудняет точные измерения его свойств. Китайские ученые, применив передовые методы, смогли получить высокочистые кристаллы лонсдейлита, что открывает путь к его промышленному производству.
Потенциальные области применения синтезированного лонсдейлита включают производство сверхтвердых режущих инструментов, абразивных материалов, защитных покрытий и компонентов для электроники, способных работать в экстремальных условиях. Его высокая термостойкость также делает его перспективным для использования в полупроводниках и высокопроизводительных механических деталях. Хотя лонсдейлит пока не вытесняет алмаз в промышленных применениях из-за сложности производства, этот научный прорыв знаменует собой важный шаг к освоению этого уникального материала.