Кристаллы алмазов в естественных условиях формируются на глубинах порядка 150 километров ниже уровня земной поверхности там, где присутствует очень высокое давление и температура не опускается ниже 1000 градусов Цельсия. Но и в таких экстраординарных условиях кристаллы алмазов вырастают до нормальной величины за длительные промежутки времени, исчисляющиеся миллионами лет. Не так давно группа ученых из Австралийского национального университета и университета RMIT доказала, что кристаллы алмазов могут быть получены и при комнатной температуре. Более того, австралийским ученым удалось вырастить кристаллы алмазов сразу двух типов, один тип - это обычный алмаз, а второй - так называемый лонсдейлит, гексагональный алмаз, обладающий большей прочностью, чем обычный.
Отметим, что кристаллы лонсдейлита очень редко формируются естественным путем. В природе их находят только в местах падения крупных метеоритов, таких, как каньон Диабло в США, в местах, в которых в момент удара образуются условия, температура и давление, намного превосходят, пусть и на короткое время, температуру и давление в недрах Земли.
Давление, которое использовалось учеными для синтеза алмазов, эквивалентно весу 640 африканских слонов, стоящих на одном наконечнике балетной туфли. При таком давлении на атомы углерода действуют мощнейшие скручивающие и скользящие силы, под воздействием которых атомы начинают колебаться и перемешаться, занимая соответствующие места в пространстве и формируя кристаллическую решетку алмаза или лонсдейлита.
Современные технологии электронной микроскопии позволили ученым исследовать полученные образцы алмазов и процесс их формирования. На снимках, полученных при помощи электронного микроскопа, ученые увидели, что первой образуется сетка, напоминающая кровеносную систему, из "вен" лонсдейлита, а потом пространство между этими "венами" постепенно заполняется кристаллом обычного алмаза.
Согласно теоретическим расчетам, прочность лонсдейлита должна быть на 58 процентов больше прочности обычного алмаза благодаря некоторым особенностям гексагональной кристаллической решетки. Материал, имеющий такую прочность, обладает огромным потенциалом для использования его в кромках режущего инструмента, буровых головок, способных пробить даже самые твердые породы, и т.п. Именно поэтому новый метод получения алмаза с достаточно высокой концентрацией лонсдейлита имеет большие шансы быть поставленным на коммерческие рельсы в будущем.
Но пока ученым удавалось получить лишь крошечные алмазные кристаллы, которые вряд ли получится использовать в практических целях. Увеличение размеров получаемых кристаллов и повышение концентрации лонсдейлита в них станут направлением работы австралийских ученых на ближайшие несколько лет.
