Изучая алмазы внутри древнего метеорита, ученые обнаружили странную переплетенную микроскопическую структуру, которую никогда раньше не видели.
Алмазные структуры были заперты внутри метеорита Canyon Diablo, который врезался в Землю 50 000 лет назад и был впервые обнаружен в Аризоне в 1891 году. Алмазы в этом метеорите не такие, с которыми знакомо большинство людей.
Большинство известных алмазов образовались на глубине около 150 километров под поверхностью Земли, где температура достигает более 1093 градусов по Цельсию. Атомы углерода внутри этих алмазов расположены в кубической форме.
Напротив, алмазы внутри метеорита Canyon Diablo известны как лонсдейлит, названный в честь британского кристаллографа Дамы Кэтлин Лонсдейл, первой женщины-профессора Университетского колледжа Лондона, и имеют шестиугольную кристаллическую структуру. Эти алмазы образуются только при очень высоких давлениях и температурах.
Хотя ученые успешно создали лонсдейлит в лаборатории, используя порох и сжатый воздух для движения графитовых дисков со скоростью 24 100 километров в час к стене, естественным образом этот материал образуется только тогда, когда астероиды сталкиваются с Землей на чрезвычайно высоких скоростях.
Изучая лонсдейлит в составе метеорита, исследователи обнаружили нечто странное. Вместо чистых гексагональных структур, которые они ожидали, исследователи обнаружили наросты другого материала на основе углерода, называемого графеном, сцепленного с алмазом.
Эти наросты известны как диафиты, и внутри метеорита они образуют особенно интригующий слоистый узор. Между этими слоями находятся «ошибки укладки», что означает, что слои не выстраиваются идеально, говорится в заявлении исследователей.
Обнаружение диафитов в метеоритном лонсдейлите предполагает, что этот материал можно найти в другом углеродистом материале, а это означает, что его можно легко использовать в качестве ресурса. Открытие также дает исследователям лучшее представление о давлениях и температурах, необходимых для создания структуры.
Графен состоит из листов углерода толщиной в один атом, расположенных в виде шестиугольников. Хотя исследования этого материала все еще продолжаются, он имеет множество потенциальных применений.
Поскольку он одновременно легкий, как перышко, и прочный, как алмаз, прозрачный и обладающий высокой проводимостью, а также в миллион раз тоньше человеческого волоса, однажды его можно будет использовать для более целенаправленных лекарств, более миниатюрной электроники с молниеносной зарядкой. И теперь, когда исследователи обнаружили эти наросты графена внутри метеоритов, стало возможным узнать больше о том, как они формируются, и, таким образом, о том, как их получить в лаборатории.