Tabrakan asteroid menghasilkan bahan berlian dengan struktur luar biasa kompleks

Gelombang kejut yang disebabkan oleh asteroid yang bertabrakan dengan Bumi menghasilkan bahan dengan berbagai struktur karbon kompleks yang dapat digunakan untuk memajukan aplikasi rekayasa masa depan, menurut sebuah studi internasional yang dipimpin oleh ilmuwan UCL dan Hungaria.

Diterbitkan hari ini di Prosiding National Academy of Sciencesitulah yang tim peneliti temukan berlian terbentuk selama gelombang kejut energi tinggi dari Tabrakan Asteroid sekitar 50.000 tahun yang lalu memiliki sifat yang unik dan luar biasa, yang disebabkan oleh suhu tinggi yang singkat dan tekanan yang ekstrim.

Para peneliti mengatakan struktur ini dapat digunakan untuk aplikasi mekanik dan elektronik tingkat lanjut, memberi kita kemampuan untuk merancang bahan yang tidak hanya sangat keras tetapi juga dapat ditempa dengan sifat elektronik yang dapat disesuaikan.

Untuk penelitian ini, para ilmuwan dari Inggris, AS, Hongaria, Italia, dan Prancis menggunakan studi kristalografi dan spektroskopi canggih yang terperinci dari mineral Lonsdaleit dari meteorit besi Canyon Diablo, yang pertama kali ditemukan di gurun Arizona pada tahun 1891.

Dinamakan setelah perintis kristalografi Inggris Profesor Dame Kathleen Lonsdale, profesor wanita pertama di UCL, Lonsdaleit sebelumnya diyakini sebagai berlian heksagonal murni, yang membedakannya dari berlian kubik klasik. Namun, tim menemukan bahwa itu sebenarnya terdiri dari intergrowths seperti berlian dan graphene berstruktur nano (di mana dua mineral tumbuh bersama dalam kristal) yang disebut diaphites. Tim juga mengidentifikasi kesalahan susun, atau “cacat”, dalam urutan pola berulang dari lapisan atom.

penulis utama dr Péter Németh (Institute for Geological and Geochemical Research, RCAES) mengatakan: “Dengan mengenali berbagai jenis intergrowth antara struktur graphene dan intan, kami dapat berkontribusi pada pemahaman tentang Mencetak-Kondisi suhu yang terjadi selama asteroid Efek.”

Tim menemukan bahwa jarak antara lapisan graphene tidak biasa karena lingkungan unik atom karbon yang terjadi pada antarmuka antara berlian dan graphene. Mereka juga menunjukkan bahwa struktur diaphite bertanggung jawab atas fitur spektroskopi yang tidak dapat dijelaskan sebelumnya.

Rekan penulis studi Profesor Chris Howard (Fisika & Astronomi UCL) mengatakan: “Ini sangat menarik karena kami sekarang dapat mendeteksi struktur diaphite dalam berlian menggunakan teknik spektroskopi sederhana tanpa memerlukan mikroskop elektron yang mahal dan melelahkan.”

Menurut para ilmuwan, unit struktural dan kompleksitas yang dilaporkan dalam sampel Lonsdaleit dapat ditemukan dalam berbagai bahan karbon lainnya yang dihasilkan oleh kejutan dan kompresi statis atau deposisi fase uap.

Rekan penulis studi Profesor Christoph Salzmann (Kimia UCL) mengatakan: “Melalui pertumbuhan lapisan struktur yang terkontrol, seharusnya dimungkinkan untuk merancang bahan yang ultrahard dan ulet, serta memiliki sifat elektronik yang dapat disesuaikan dari konduktor ke isolator.

“Penemuan itu oleh karena itu telah membuka pintu untuk sesuatu yang baru bahan karbon dengan sifat mekanik dan elektronik yang menarik yang dapat mengarah pada aplikasi baru mulai dari abrasif dan elektronik hingga pengobatan nano dan teknologi laser.”

Para ilmuwan tidak hanya menarik perhatian pada sifat mekanik dan elektronik yang luar biasa dari struktur karbon yang dijelaskan, tetapi juga menantang pandangan struktural sederhana saat ini dari mineral bernama. London.

Para peneliti juga berterima kasih kepada mendiang rekan penulis Profesor Paul McMillan, yang menjabat sebagai Ketua Sir William Ramsay dalam Kimia di UCL, karena menyatukan tim, antusiasmenya yang tak kunjung padam untuk pekerjaan ini dan kontribusinya yang bertahan lama di bidang penelitian berlian.