Kövess minket!

NewsletterGoogle+RSS
Feliratkozom a heti hírlevélre

Utolsó hozzászólások

2018. 01. 17. - 09:26GrahamNus

good mood all day =)
and how are you?

2017. 12. 22. - 17:33MashaAgomo

This message is posted here using XRumer + XEvil 4.0

2017. 07. 27. - 09:10KGabi

Mi is tudunk munkát adni: mérnököknek  Jooble 

Keményebb a gyémántnál?

2014.12.18.
Kutatás, melyben egy meteorbecsapódásokhoz köthető, különleges keménységű gyémántmódosulat szerkezetét vizsgálták újra. A Nature Communicationsben megjelent tanulmány szerint a lonsdaleitnek nevezett módosulat valójában nem önálló anyag, hanem rendezetlen szerkezetű gyémánt.

Mintegy 50 000 évvel ezelőtt egy aszteroida csapódott be a mai Amerikai Egyesült Államok Arizona államának területére, és létrehozta a Barringer-krátert. Az aszteroida anyaga – a Canyon Diablo elnevezésű meteorit – évtizedek óta a kutatók érdeklődésének középpontjában áll. 1967-ben a meteoritból egy új, hexagonális szerkezetű gyémántmódosulatot írtak le. Az új kristályszerkezetet lonsdaleitnek nevezték el Kathleen Lonsdale ír krisztallográfus tiszteletére. A kutatók úgy vélték, hogy az egyedi szerkezet kialakulásáért a becsapódás következtében a lökéshullám által generált, rövid ideig tartó magas hőmérséklet és nagy nyomás a felelős: az extrém körülmények hatására a vasmeteoritban lévő grafit lonsdaleitté alakult.

 1. ábra: Gyémántszemcsék a Canyon Diabló meteoritból. Skálán két vonal közötti távolság 200 mikrométer. A szemcsék az Arizonai Állami Egyetem meteoritgyűjteményéből származnak és a fotót Laurence A.J. Garvie készítette.

 

Az első leíró tanulmány megjelenése óta a lonsdaleit létrejöttét a meteorbecsapódással hozták összefüggésbe, üledékes rétegekben való megjelenését pedig például a mammutok szintén a meteorbecsapódáshoz köthető, tömeges kihalásával is. Az évek során a lonsdaleit az anyagtudósok figyelmének is a homlokterébe került. Elméleti számítások arra utaltak, hogy keménysége 58%-kal felülmúlja a gyémántét, vagyis alkalmas lehet iparilag hasznosítható, extrakeménységű termékek előállítására. Azonban komoly kihívás elé állította a kutatókat, hogy önálló, egyfázisú kristályait nem találták meg, illetve nem sikerült mesterségesen sem előállítani.

Németh Péter, az MTA TTK Anyag- és Környezetkémiai Intézet tudományos munkatársa, valamint az amerikai Arizonai Állami Egyetemről Laurence Garvie, Toshiro Aoki és Peter Buseck, a németországi Bayreuth Egyetemről pedig Natalia Dubrovinszkaja és Leonid Dubrovinszkij kutatókkal együttműködve új megközelítésből vizsgálta a lonsdaleit kérdését. Újravizsgálták a típusanyagot, a Canyon Diablo gyémántot, illetve a lonsdaleitnek tulajdonított mesterséges mintákat. A kutatási projekt többek között hazai támogatásból valósulhatott meg.

"Az Arizonai Állami Egyetem szilárdtest-fizikai központjában található csúcstechnológiás, ultranagy felbontású elektronmikroszkópnak köszönhetően megállapítottuk, hogy mind a Canyon Diablo, mind a mesterséges minta újfajta gyémántikrekből és rétegződési hibákból áll. Ezek a szubnanométeres skálán összenőtt hibák megmagyarázzák a lonsdaleitnek tulajdonított szerkezeti sajátságokat" – mondta el Németh Péter.

Peter R. Buseck, az Arizonai Állami Egyetem professzora hozzáfűzte: "A kristályok ismétlődő egységekből állnak, hasonlóan a ház falát alkotó téglákhoz. Az ismétlődés azonban megszakadhat. Ezeket hívjuk hibáknak. A hibák keverednek a jól ismert gyémántszerkezettel, mintha a ház falában fél, illetve hosszabb téglák volnának, vagy egy egész téglasor lenne finoman elcsúsztatva a másikhoz képest."

"A tanulmányunk konklúziója, hogy a lonsdaleit valójában azonos a jól ismert, köbös szerkezetű gyémánttal, amely bővelkedik lökéshullám, nagy nyomás vagy nem egyensúlyi körülmények következtében létrejött szerkezeti hibákban" – foglalta össze Németh Péter.

2. ábra: Gyémántszemcsék a Canyon Diabló meteoritból. Skálán két vonal közötti távolság 200 mikrométer. A szemcsék az Arizonai Állami Egyetem meteoritgyűjteményéből származnak és a fotót Laurence A.J. Garvie készítette.
 

Az új eredmény egyik következménye, hogy számos, a lonsdaleit – mint a gyémánttól különálló anyag – létezésén alapuló tanulmány felülvizsgálatra szorul. A cikk továbbá arra is rávilágít, hogy a lökéshullám és a hidrosztatikus összenyomás egyaránt eredményezhet nagyfokú rendezetlenségű gyémántszerkezetet.

Az új felfedezés felveti a "Canyon Diablo gyémánt" mintában megfigyelt, nagyfokú szerkezeti rendezetlenségben rejlő anyagtudományi lehetőségeket is. A bizarr szerkezet megismerése kivételes mechanikai tulajdonságokkal bíró, az iparban alkalmazható termékek (például nagy kopásállóságú, különösen ellenálló bevonatok) előállításához járulhat hozzá.

 

Forrás: MTA

Cikk értékelése: 
Szerző: Brigitte

Új hozzászólás

Filtered HTML

  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • Engedélyezett HTML jelölők: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <br> <p>
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.

Plain text

  • A HTML jelölők használata nem megengedett.
  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.
CAPTCHA
Ezzel a feladattal teszteljük, hogy valódi látogató vagy-e.

Kapcsolódó cikkek

Új, a neutronsugárzásnak az eddigieknél jobban ellenálló szupertükröt fejlesztettek magyar kutatók, ezzel érzékenyebb, jobb technikai eszközökhöz juthat az anyagtudomány, az egészségügy vagy például az űrkutatás.
A miniatűr ablak ellenáll az 1400 ⁰C-os hőmérsékletnek, és majdnem olyan kemény, mint a gyémánt.
Egy meglepő felfedezés hatékonyan védheti meg a jövőbeli motoralkatrészeket a súrlódástól.
Az MTA Természettudományi Kutatóközpont kutatói új nanotechnológiai eljárással tették mágnesessé a grafént.

Friss hírek

E-hajtómű? Miért ne?