Físicos Desenvolvem Diamante Cultivado em Laboratório Mais Resistente que o Natural

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Os cientistas voltaram a criar um diamante sintético ainda mais resistente do que os naturais, utilizando uma nova abordagem à formação de diamantes.

Ao submeter a grafite – um material super-resistente por direito próprio – a uma pressão extrema e ao aquecê-la a 1.800 K (1.527 °C ou 2.780 °F), os investigadores produziram um diamante com uma estrutura hexagonal em vez da típica estrutura cúbica. Esta forma, conhecida como diamante hexagonal ou lonsdaleite, foi identificada pela primeira vez há mais de 50 anos em sítios de impacto de meteoritos. No entanto, este estudo fornece a prova mais forte até à data de que a sua estrutura interna única aumenta a dureza.

“A maioria dos diamantes naturais e sintéticos tem uma estrutura cúbica, enquanto a rara estrutura hexagonal tem permanecido largamente inexplorada devido à baixa pureza e ao pequeno tamanho das amostras anteriores”, explicam os investigadores. “Sintetizar o diamante hexagonal continua a ser um desafio, e até a sua existência tem sido debatida”.

A pedra recém-criada atinge uma dureza de 155 gigapascals (GPa), superando significativamente o diamante natural, que atinge o máximo em torno de 110 GPa. Também apresenta uma estabilidade térmica impressionante, permanecendo intacta até pelo menos 1.100 °C (2.012 °F), em comparação com os 900 °C (1.652 °F) dos nanodiamantes habitualmente utilizados em aplicações industriais. Embora o diamante natural possa suportar temperaturas mais elevadas, isto só é possível no vácuo.

Uma análise detalhada revelou uma dureza e estabilidade térmica extra. (Chen et al., Nature Materials, 2025)

Aumentando a síntese de diamante hexagonal: Desbloqueando novos caminhos através de técnicas de alta pressão

Para além de ultrapassar os desafios anteriores na síntese do diamante hexagonal, os investigadores identificaram potenciais formas de aumentar o processo. “Descobrimos que, quando a grafite é comprimida a pressões muito mais elevadas do que as anteriormente estudadas, o diamante hexagonal forma-se mais facilmente a partir de fases pós-grafite, uma vez que o calor é aplicado”, relatam.

Embora a produção em larga escala ainda esteja longe, a dureza excecional e a estabilidade térmica do material sugerem aplicações promissoras em perfuração, maquinaria e armazenamento de dados.

Esta não é a primeira tentativa de criar diamantes de rede hexagonal em laboratório. Um estudo de 2016 sintetizou-os com sucesso a partir de carbono amorfo, um material sem forma. No entanto, este último método fornece um caminho novo e comprovado para a produção de diamantes ultra-duros, abrindo caminho para futuras pesquisas e aplicações potenciais.

“Nossas descobertas lançam luz sobre como a grafite se transforma em diamante sob condições extremas, abrindo novas oportunidades para fabricar e utilizar esse material extraordinário”, concluem os pesquisadores.

Leia o Artigo Original: Science Alert

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