فیزیک‌دانان آلمانی ماده ‌ای تولید کرده‌اند که از الماس سخت‌تر است. آنان ماده‌ی جدید را با قرار دادن مولکول‌های کربنی در فشار شدید، به دست آوردند. انتظار می‌رود این شکل جدید از کربن، که نانومیله‌های الماسی مجتمع‌شده نام گرفته است، کاربردهای صنعتی فراوانی پیدا کند.

الماس، با سختی 442 گیگاپاسکال، به این خاطر سخت است که در ساختمان اتمی آن، هر اتم کربن با چهار پیوند کووالانسی به چهار اتم کربن دیگر متصل است. ماده‌ی جدید که سختی آن 491 گیگاپاسکال اندازه‌گیری شده است، از میله‌های ریزی درست شده است که ارتباط‌های درونی زیادی دارند.

هر میله بلوری است که قطری بین 5 تا 20 نانومتر و یک میکرون طول دارد. این ماده حدود 3 درصد از الماس متراکم تر است و قابلیت فشرده‌شدن آن از هر ماده‌ای که تا کنون شناخته‌ایم، کم‌تر است. پژوهشگران تلاش می‌کنند علاوه بر پی بردن به این که چرا این ماده این قدر سخت است، راهی برای تولید انبوه و عرضه‌ی آن به بازار پیدا کنند.
دو ماده ی سخت تر از الماس

نیترید 6 ضلعی برون (wurtzite boron nitride) از اولین موادی است که ساختاری شبیه به الماس دارد اما از اتمهای متفاوتی ساخته شده است. ماده دوم الماس 6 ضلعی (mineral lonsdaleite) نام دارد که مانند الماس از اتمهای کربن اما در ساختاری متفاوت تولید شده است. به دلیل اینکه میزان کمی از این مواد در طبیعت و در محیط های آزمایشگاهی تولید می شوند تاکنون کسی پی به قدرت بالای این مواد نبرده بود.

شبیه سازی دانشمندان نشان می دهد که ماده اول تا 18 درصد و ماده دوم تا 58 درصد بیشتر از الماس توانایی تحمل فشار را داشته و سخت تر هستند. در صورت تایید نتایج این شبیه سازی توسط آزمایشهای فیزیکی هر دو به عنوان سخت ترین مواد جهان شناسایی خواهند شد.

به دلیل کمیاب بودن این مواد تهیه میزان مناسب برای انجام آزمایشها امری مشکل خواهد بود. با این حال در صورت تایید خصوصیات این دو wurtzite boron nitride نسبت به ماده دیگر از فواید بیشتری برخوردار خواهد بود زیرا در برابر اکسیژن در حرارت بالا نسبت به الماس از مقاومت بیشتری برخوردار است. این خصوصیت استفاده از این ماده را به عنوان تیغه ابزار برش و حفاری بسیار مناسب ساخته و عملکرد این تجهیزات را بهبود خواهد بخشید.

بر اساس گزارش نیوساینتیست، در عین حال این ماده را می توان در صفحات ضد پوسیدگی و در بدنه خودروهای فضایی مورد استفاده قرار داد.



(Lonsdaleite)
لانسدالیت



لانسدالیت یا همان الماس با ساختار هگزاگونال ( علت این نامگذاری همان ساختار کریستالی این ماده می باشد)، آلوتروپی از کربن است. در طبیعت این ماده به ندرت و آن هم در دهانه ی آتش فشان ها به علت دما و فشار بالای مذاب در درون زمین شکل می گیرد.


این ساختار از کر بن را می توان با حرارت دادن و فشرده کردن گرافیت در یک فشار ثابت بسیار بالا ( که از فشار و گرمای حاصل از مواد منفجره هم برای تامین انرژی لازم استفاده می شود) حاصل می گردد. این ماده همچنین از طریق فرآیند رسوب دهی بخار و همچنین به کمک تجزیه حرارتی پلیمر پلی هیدریدوکربین، در فشار تحت اتمسفر آرگون در دمای کمتر از 110 درجه سانتیگراد (230 درجه فارنهایت) تشکیل می شود.

لانسدلایت نیز مانند الماس بلوری می باشد ولی رنگ بلور لانسدلایت زرد متمایل به قهوه ای است.



ضریب شکست لانسدالیت بین 4/2 تا 41/2 می باشد. وزن مخصوص (چگالی) این ماده 2/3 تا 3/3 بوده و سختی آن در مقیاس موهس 7-8 می باشد. این در حالی است که سختی الماس در مقیاس موهس 10 است. سختی کمتر لانسدالیت بطور ویژه مربوط به ناخالصی ها و نواقص در مواد شکل گرفته طبیعی می باشد. قابل توجه است که یک نمونه خالص لانسدالیت می تواند سختی بالاتر از 58 درصد از الماس را دارا باشد.


ساختار کریستالی:


همان طوری که سیستم کریستالی کیوبیک و هگزاگونال به هم وابسته اند، لانسدالیت دارای سلول واحد هگزاگونال وابسته با سلول واحد الماس است. ساختار الماس به صورت حلقه های همبند 6 اتمی کربن در ساختار صندلی شکل می باشند در حالی که در لانسدالیت بعضی از حلقه ها ساختار قایقی دارند.


سختی:


لانسدالیت خالص سختی در حدود 58 درصد بالاتر از الماس را داراست.

اعمال بارهای شدتی بسیار بالا روی لانسدالیت برای افزایش سختی آن پیشنهاد می شود. چرا که با اعمال بار بسیار زیاد، مینرال عکس العمل داده و سختی اش به اندازه 78 درصد افزون می گردد.





به دلیل کمیاب بودن این مواد تهیه میزان مناسب برای انجام آزمایشها امری مشکل خواهد بود. با این حال در صورت تایید خصوصیات این دو wurtzite boron nitride نسبت به ماده دیگر از فواید بیشتری برخوردار خواهد بود زیرا در برابر اکسیژن در حرارت بالا نسبت به الماس از مقاومت بیشتری برخوردار است. این خصوصیت استفاده از این ماده را به عنوان تیغه ابزار برش و حفاری بسیار مناسب ساخته و عملکرد این تجهیزات را بهبود خواهد بخشید.

بر اساس گزارش نیوساینتیست، در عین حال این ماده را می توان در صفحات ضد پوسیدگی و در بدنه خودروهای فضایی مورد استفاده قرار داد.