Il diamante, finora considerato il materiale più duro sulla Terra, potrebbe essere surclassato da un nuovo composto di carbonio chiamato BC8. Questa forma ultra-densa di carbonio si forma in specifiche condizioni di temperatura e pressione, come quelle presenti su esopianeti ricchi di carbonio.
Ebbene, ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) e dell'Università del Sud della Florida (USF) hanno utilizzato il supercomputer Frontier per simulare la formazione del BC8. I risultati, pubblicati su The Journal of Physical Chemistry Letters, forniscono una possibile via verso la creazione di questo materiale ultra-duro.
Si è speculati per anni sull’esistenza di BC8, ed è quindi sorprendente che oggi si stia prendendo in considerazione la sua produzione tramite sintesi. Il punto è che la simulazione con supercomputer ne ha rivelato la struttura atomica, oltre al fatto che BC8 può formarsi solo in un intervallo molto stretto di pressione e temperatura.
Nel 2009, un esperimento presso i Laboratori Nazionali di Sandia aveva fornito indizi sull'esistenza del BC8, senza però riuscire a rivelarne la struttura atomica. Successivamente, nel 2015, il National Ignition Facility (NIF) del LLNL aveva impiegato tecniche di diffrazione a raggi X in una lunga ricerca sul BC8 senza però giungere a una risposta soddisfacente - si tornava alla struttura cristallina del diamante.
Ora, gli scienziati stanno esplorando se le nuove conoscenze sulle condizioni in cui si può formare BC8 possono in qualche modo facilitare la produzione del materiale in laboratorio. Una novità che non sposterebbe di un millimetro l’insensato valore di queste pietre come gioielli, ma che potrebbe fare una grossa differenza per le applicazioni industriali e scientifiche.
Perché i diamanti sono così costosi?
I diamanti sono considerati costosi principalmente a causa del marketing e del controllo dell'offerta esercitato dalle aziende diamantifere, come De Beers. Nella prima metà del XX secolo queste aziende sono riuscite a convincere il mondo che i diamanti fossero i gioielli più preziosi, diffondendo l’idea che fossero particolarmente rari. Poi, in una seconda fase, quelle stesse società hanno messo in cassaforte le loro riserve, rendendo vera la faccenda della scarsità.
A cosa servono i diamanti?
I diamanti hanno un'utilità che spazia tra diversi settori. In primo luogo, sono noti per la loro bellezza e sono ampiamente utilizzati per creare gioielli di alto valore. La loro brillantezza e la loro capacità di riflettere la luce li rendono particolarmente desiderabili in questo contesto.
Oltre alla gioielleria, i diamanti sono essenziali anche in industrie dove la durezza e la resistenza sono fondamentali. Ad esempio, vengono impiegati negli utensili da taglio e da perforazione per lavorare materiali estremamente duri come metalli, cemento e vetro.
In ambito tecnologico, i diamanti trovano applicazioni nelle industrie elettroniche e microelettroniche. Grazie alla loro eccellente conducibilità termica e alle proprietà elettroniche, vengono utilizzati in sensori di pressione, dispositivi di raffreddamento ad alta potenza e come rivestimenti per migliorare le prestazioni dei dispositivi elettronici. Sono preziosi anche per esperimenti ad alta pressione e alte temperature, come quelli condotti nella fisica delle alte pressioni e nella ricerca nucleare.
Immagine di copertina: liudmilachernetska