Uma equipe de pesquisadores chineses sintetizou em laboratório um material mais duro que o diamante, disputando o título do mineral natural mais resistente da Terra. A descoberta pode abrir caminho para novas aplicações industriais e até revolucionar a ciência dos materiais.
O novo composto é uma versão sintética da lonsdaleíta, um tipo de diamante hexagonal raramente encontrado na natureza. Um artigo publicado este mês na revista Nature Materials detalha como os cientistas conseguiram produzir essa estrutura em laboratório.
A lonsdaleíta é conhecida por se formar em condições extremas, como no impacto de meteoritos. O nome homenageia a cristalógrafa Kathleen Lonsdale, que descobriu suas propriedades. Diferentemente do diamante comum, que tem uma estrutura cúbica, a lonsdaleíta apresenta um arranjo hexagonal,o que a torna ainda mais dura.
A primeira evidência desse material surgiu em 1891, quando cientistas examinaram um meteorito no Arizona, nos EUA. Décadas depois, em 1939, pesquisadores confirmaram que as partículas duras no meteorito eram uma mistura de diamantes, grafite e uma substância até então desconhecida: a lonsdaleíta.
Estudos mais recentes mostraram que o material encontrado nesses meteoritos é, na verdade, uma mistura nanoestruturada de diamantes cúbicos e hexagonais, com camadas semelhantes ao grafeno.
Acredita-se que essa estrutura híbrida se formou devido ao choque extremo gerado pelo impacto do meteorito. Em experimentos laboratoriais, os autores de um artigo de 2022, tentaram recriar esse processo aplicando alta pressão e temperatura ao grafite, um dos alótropos do carbono. O problema era que, junto com a lonsdaleíta, se formavam também grafite e diamantes convencionais, tornando a produção ineficiente.
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Material é cerca de 58% mais resistente que o diamante comum
No estudo da China, os pesquisadores aperfeiçoaram a técnica para produzir lonsdaleíta de forma mais pura e controlada. A chave para essa síntese bem-sucedida foi a introdução de uma fase intermediária entre o grafite e a lonsdaleíta, além da aplicação de um gradiente de temperatura.
As simulações indicam que a transformação direta do grafite em diamante comum é um caminho mais fácil do que a conversão para lonsdaleíta. Isso explica por que a versão cúbica do diamante é mais comum na natureza. No entanto, os pesquisadores chineses descobriram que, ao criar uma estrutura intermediária que impede o deslizamento das camadas de carbono, é possível favorecer a formação da lonsdaleíta.
Além da dureza extrema, o novo material apresenta uma estabilidade térmica impressionante, capaz de suportar cerca de 58% mais estresse que o diamante comum. Isso o torna um forte candidato para aplicações industriais avançadas, como na fabricação de ferramentas de corte e materiais super-resistentes. Além disso, entender a síntese desse material em laboratório pode fornecer pistas sobre sua formação na natureza.
Os cientistas destacam que a lonsdaleíta natural é extremamente rara porque as condições do interior da Terra raramente permitem sua formação. No entanto, com as novas técnicas de laboratório, esse material pode ser produzido de forma controlada para diversas aplicações. “A excelente estabilidade térmica e a ultra-alta dureza da lonsdaleíta sugerem um grande potencial para uso industrial”, concluem os pesquisadores.
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Fonte: https://olhardigital.com.br/2025/02/19/ciencia-e-espaco/china-produz-material-mais-duro-que-diamante-em-laboratorio/
