Professora Jodie Bradby segura a bigorna de diamante que a equipe usou para fazer os diamantes no laboratório. Crédito: Jamie Kidston, ANU

Uma equipe internacional de cientistas desafiou a natureza ao fazer diamantes em minutos em um laboratório em temperatura ambiente – um processo que normalmente requer bilhões de anos, enormes quantidades de pressão e temperaturas superaquecidas.

A equipe, liderada pela The Australian National University (ANU) e RMIT University, fez dois tipos de diamantes: o tipo encontrado em um anel de noivado e outro tipo de diamante chamado Lonsdaleite, que é encontrado na natureza no local de impactos de meteoritos, como Canyon Diablo nos EUA.

Um dos principais pesquisadores, ANU Professor Jodie Bradby, disse que a descoberta mostra que Superman pode ter tido um truque semelhante na manga quando ele transformou carvão em diamante, sem usar seu raio de calor.

“Os diamantes naturais são geralmente formados ao longo de bilhões de anos, cerca de 150 quilômetros de profundidade na Terra, onde há altas pressões e temperaturas acima de 1.000 graus Celsius”, disse o professor Bradby da Escola de Física de Pesquisa ANU.

A equipe, incluindo o ex-ANU Ph.D. o acadêmico Tom Shiell agora na Carnegie Institution for Science, anteriormente criava Lonsdaleite no laboratório apenas em altas temperaturas.

Esta nova descoberta inesperada mostra que tanto a lonsdaleita quanto o diamante regular também podem se formar em temperaturas ambientes normais apenas aplicando altas pressões – o equivalente a 640 elefantes africanos na ponta de uma sapatilha de balé.

“A reviravolta na história é como aplicamos a pressão. Além de pressões muito altas, permitimos que o carbono também experimente algo chamado ‘cisalhamento’ – que é como uma força de torção ou deslizamento. Achamos que isso permite que os átomos de carbono mova-se para o lugar e forme Lonsdaleite e diamante regular”, disse o professor Bradby.

O co-pesquisador professor Dougal McCulloch e sua equipe da RMIT usaram técnicas avançadas de microscopia eletrônica para capturar fatias sólidas e intactas de amostras experimentais para criar instantâneos de como os dois tipos de diamantes se formaram.

“Nossas fotos mostraram que os diamantes regulares só se formam no meio desses veios de Lonsdaleita sob este novo método desenvolvido por nossa equipe interinstitucional”, disse o professor McCulloch.

“Ver esses pequenos ‘rios’ de Lonsdaleita e diamante regular pela primeira vez foi simplesmente incrível e realmente nos ajuda a entender como eles podem se formar.”

As fotos da equipe RMIT mostraram que os diamantes regulares apenas se formam no meio desses veios de Lonsdaleita sob este novo método desenvolvido pela equipe interinstitucional. Crédito: RMIT

Lonsdaleite, em homenagem à cristalógrafa Dame Kathleen Lonsdale, a primeira mulher eleita como membro da Royal Society, tem uma estrutura de cristal diferente do diamante regular. Prevê-se que seja 58% mais difícil.

“Lonsdaleite tem potencial para ser usado para cortar materiais ultra-sólidos em locais de mineração”, disse o professor Bradby.

“Criar mais deste diamante raro, mas super útil, é o objetivo de longo prazo deste trabalho.”

A Sra. Xingshuo Huang é uma ANU Ph.D. bolsista trabalhando no laboratório do professor Bradby.

“Ser capaz de fazer dois tipos de diamantes em temperatura ambiente foi empolgante pela primeira vez em nosso laboratório”, disse Huang.

A equipe, que envolveu a University of Sydney e o Oak Ridge National Laboratory nos EUA, publicou os resultados da pesquisa na revista Small.

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