У лютому 2025 року команда китайських науковців досягла значного прориву в галузі матеріалознавства, успішно синтезувавши рідкісну гексагональну форму лонсдейліту. Цей надтвердий матеріал, раніше знайдений виключно в метеоритах, тепер може бути створений штучно, відкриваючи нові перспективи для його застосування у високотехнологічних галузях.
Лонсдейліт, також відомий як гексагональний алмаз, відрізняється від звичайного кубічного алмазу своєю кристалічною структурою. Атоми вуглецю в лонсдейліті розташовані в гексагональній решітці, що, як вважається, надає йому вищої твердості та термічної стабільності. Дослідження, опубліковані в журналі Nature Materials, демонструють, що синтезований лонсдейліт має твердість 155 гігапаскалів (ГПа), що на 40% більше, ніж у природного алмазу. Крім того, він витримує температури до 1100°C. Цей прорив вирішує давню наукову дискусію щодо існування чистого гексагонального лонсдейліту та підтверджує можливість його лабораторного синтезу.
Раніше лонсдейліт був виявлений лише в метеоритних уламках, що свідчило про його формування за екстремальних умов космічних зіткнень. Китайські вчені досягли цього результату, застосувавши метод стиснення та нагрівання високочистого графіту під надвисоким тиском, що призвело до утворення кристалів лонсдейліту розміром приблизно 100 мікрометрів. Потенційні застосування цього надтвердого матеріалу є надзвичайно широкими. Його виняткова твердість та термічна стійкість роблять його ідеальним кандидатом для створення ріжучих інструментів, абразивних матеріалів, захисних покриттів та електронних компонентів, здатних працювати в екстремальних умовах. Очікується, що синтетичний лонсдейліт знайде застосування в аерокосмічній промисловості, оборонній галузі та у виробництві напівпровідників нового покоління.
Дослідження, проведене командою з китайських університетів, зокрема Цзіліньського університету та Університету Сунь Ятсена, є кульмінацією десятиліть наукових зусиль. Попередні спроби синтезу лонсдейліту часто призводили до низької чистоти матеріалу або кристалів мікроскопічного розміру. Нова методика, що базується на контрольованому стисненні графіту за високих температур і тиску, дозволила отримати матеріал значно вищої якості та розміру, що відкриває шлях до його промислового виробництва. Цей успіх не лише підтверджує теоретичні розрахунки щодо властивостей лонсдейліту, але й демонструє здатність людства освоювати та відтворювати найтвердіші матеріали, відомі у Всесвіті.