比普通鑽石更堅硬!太空隕石發現「神祕鑽石」

作者 | 發布日期 2022 年 09 月 13 日 14:48 | 分類 材料 , 材料、設備 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


國際研究小組發現迄今最大晶體,是名為藍絲黛爾石(lonsdaleite)的稀有鑽石,比起常見立方結構,有不尋常的六邊形結構,主要從太空隕石發現,可能起源於數十億年前與小行星發生災難性碰撞的矮行星。

普通鑽石是因地球內部巨大壓力形成,但太空隕石發現的神祕鑽石與普通鑽石完全不同,澳洲墨爾本皇家理工大學(RMIT)顯微鏡和微量分析設備主任麥卡洛克(Dougal McCulloch)表示,這項研究證明藍絲黛爾石確實存於自然界。

神祕鑽石不尋常的六邊形結構,使之比多數普通鑽石更堅硬,藍絲黛爾石已在某種類型的隕石發現,稱為橄輝無球粒隕石(Ureilite),甚至可在實驗室以小行星撞擊行星的速度向牆上發射石墨盤製造。

研究小組研究 18 顆橄輝無球粒隕石,大部分來自非洲西北部,之一由蒙納許大學地質學教授湯姆金斯(Andy Tomkins)在澳洲南部廣闊乾旱的納拉伯平原發現,且大部分鑽石僅存於四個樣本,但這些鑽石在太空形成的細節仍有些神祕。

麥卡洛克及同事使用先進電子顯微鏡技術觀察隕石切片,認為可能發現藍絲黛爾石和普通鑽石的形成過程,麥卡洛克表示,就像太空岩石發生超臨界化學氣相沉積,可能災難性碰撞後不久就於矮行星發生。

簡單來說,這意味神祕鑽石很可能由碳材料形成,推估是宇宙事故後承受極端壓力的矮行星形成,且團隊認為鑽石是撞擊過程形成的流行假設可能是錯誤說法,鑽石可能是破壞後於較低壓力下形成,並在受控環境使用類似製程生產某些金屬、半導體和其他產品的材料。

這項研究由湯姆金斯領導,發表於《美國國家科學院院刊》。湯姆金斯表示,太空鑽石樣本為業界嘗試複製提供新過程,雖然還不知道製造藍絲黛爾石有多難,但以數學估算應比鑽石硬 58%,有待測量證明。

湯姆金斯強調,團隊在太空隕石發現的神祕鑽石可能對採用有用,或是吹噓擁有六邊形結構的閃閃鑽石,但若能開發成技術,使藍絲黛爾石取代預成型石墨零件,就可望用於製造微小超硬零件。

(首圖為示意圖非本文鑽石,來源:Flickr/TVZ Design CC BY 2.0)