Các nhà khoa học từ các trường đại học ở Trung Quốc đã đạt được một bước đột phá quan trọng trong lĩnh vực khoa học vật liệu bằng cách tổng hợp thành công dạng lục giác hiếm của lonsdaleite trong phòng thí nghiệm. Vật liệu siêu cứng này, trước đây chỉ được tìm thấy trong các thiên thạch, giờ đây có thể được tạo ra một cách nhân tạo, mở ra những tiềm năng ứng dụng to lớn trong các ngành công nghiệp công nghệ cao.
Lonsdaleite, còn được gọi là kim cương lục giác, có cấu trúc tinh thể lục giác khác biệt với cấu trúc lập phương của kim cương thông thường. Cấu trúc độc đáo này mang lại cho lonsdaleite độ cứng vượt trội. Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm đã chỉ ra rằng lonsdaleite có thể cứng hơn kim cương tự nhiên tới 58% trong các điều kiện lý tưởng. Tuy nhiên, việc đo lường độ cứng chính xác của lonsdaleite tự nhiên gặp nhiều khó khăn do các mẫu vật thường có kích thước nhỏ, chứa tạp chất hoặc khuyết tật mạng tinh thể. Thành tựu mới nhất, được công bố trên tạp chí Nature Materials vào tháng 2 năm 2025, đã giải quyết tranh cãi kéo dài về sự tồn tại và khả năng tổng hợp của lonsdaleite dạng lục giác tinh khiết. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp nén và gia nhiệt graphit có độ tinh khiết cao dưới áp suất và nhiệt độ cực cao. Kết quả là họ đã tạo ra các tinh thể lonsdaleite có kích thước khoảng 100 micromet, tương đương với độ dày của một sợi tóc người. Các thử nghiệm đã xác nhận độ cứng của vật liệu tổng hợp này đạt 155 gigapascal (GPa), cao hơn 40% so với kim cương tự nhiên (khoảng 100 GPa). Ngoài ra, lonsdaleite tổng hợp còn cho thấy khả năng chịu nhiệt ổn định lên tới 1100°C, vượt trội hơn hẳn kim cương, vốn có thể bị biến đổi ở nhiệt độ cao hơn.
Việc tổng hợp thành công lonsdaleite trong phòng thí nghiệm không chỉ xác nhận tính khả thi của việc tạo ra vật liệu siêu cứng này mà còn mở ra những hướng đi mới cho nghiên cứu và phát triển vật liệu. Các nhà khoa học tin rằng lonsdaleite có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực đòi hỏi vật liệu có độ bền và chịu lực cực cao, như dụng cụ cắt, vật liệu mài, lớp phủ bảo vệ, linh kiện điện tử hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt, và thậm chí cả trong các ứng dụng tiên tiến như siêu dẫn thế hệ mới. Sự phát triển này không chỉ là một thành tựu khoa học đáng kể mà còn là minh chứng cho khả năng sáng tạo và đổi mới không ngừng của con người trong việc khám phá và khai thác các vật liệu tiên tiến. Nó cho thấy rằng, bằng cách tái tạo các điều kiện khắc nghiệt, chúng ta có thể mang những kỳ quan của vũ trụ vào phục vụ cho sự tiến bộ của nhân loại.