La fusione del diamante produce super diamanti

Il diamante è uno dei materiali più duri che esistano, ma può diventare ancora più duro. Secondo i calcoli teorici, se il diamante viene sottoposto a una pressione estrema, dovrebbe trasformarsi in un materiale ancora più stabile, il carbonio BC8. Questa denominazione si riferisce alla sua struttura cristallina, in cui gli atomi sono legati in modo simile al diamante, ma in modo ancora più efficiente. Gli esperti sospettano che questo materiale esotico si trovi nel nucleo di alcuni esopianeti. In linea di principio, dovrebbe essere possibile produrlo dal diamante in laboratorio - c'è solo un problema: il diamante non aderisce alle previsioni. Mantiene la sua struttura anche a una pressione alla quale, secondo le regole della termodinamica, dovrebbe essersi trasformato da tempo in carbonio BC8.

Questo è il motivo per cui nessuno ha mai pensato di produrre il diamante.

Ecco perché nessuno ha mai visto questo materiale apparentemente facile da ottenere. Un gruppo di ricerca guidato da Ivan I. Oleynik dell'Università della Florida del Sud ha ora trovato la probabile ragione di questo fenomeno in simulazioni ad alta risoluzione del carbonio ad alta pressione. E suggeriscono un modo in cui il carbonio BC8 potrebbe essere effettivamente prodotto. Come riporta il team in "The Journal of Physical Chemistry Letters", tra il diamante e il carbonio BC8 esiste una barriera ad alta energia. Questo impedisce al diamante di riorganizzarsi nella nuova struttura, anche se da tempo è energeticamente più favorevole.

In effetti, la situazione è simile a quella che si verifica a pressione normale: la grafite ha un'energia più bassa, motivo per cui il diamante dovrebbe trasformarsi immediatamente in essa. Ma anche in questo caso, una barriera energetica impedisce la spontanea e tragica perdita di valore di innumerevoli anelli di fidanzamento. Questo stato viene definito metastabile: dovrebbe effettivamente decadere, ma non lo fa mai. Ed è proprio per questo che puoi pressare il diamante quanto vuoi: semplicemente non produce carbonio BC8. Tuttavia, proprio come nel caso del diamante esagonale, è possibile aggirare il problema. Le simulazioni del gruppo di lavoro dimostrano che il diamante può fondersi con il carbonio BC8.

La cosa curiosa è che il diamante può fondersi con il carbonio BC8.

La cosa divertente è che il carbonio BC8 è la struttura più stabile anche al di sopra del punto di fusione del diamante. Per questo motivo, quando il diamante si scioglie, si formano immediatamente piccoli cristalli di carbonio BC8. Secondo la simulazione, questo avviene a pressioni superiori a 1200 gigapascal - dodici milioni di volte la pressione atmosferica - e a temperature di 3700 Kelvin, più fredde della superficie del sole. Gli esperti suggeriscono di esporre il diamante a due forti onde d'urto in esperimenti ad alta pressione per ottenere questo intervallo. Questa possibilità è attualmente in fase di studio, riferiscono.

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