בזמן שחוקרים בדקו יהלומים בתוך מטאוריט עתיק, הם הבחינו במבנה מיקרוסקופי מוזר, שלא נראה כמותו מעולם. למבנה, שלו תבנית משולבת של גרפיט ויהלום, יש תכונות ייחודיות שיוכלו לשמש יום אחד לפיתוח טעינה מהירה במיוחד או סוגים חדשים של אלקטרוניקה. כך דווח באתר LiveScience.
לפי הדיווח באתר, מבני היהלומים ננעלו בתוך מטאוריט קניון דיאבלו, שפגע בכדור הארץ לפני 50 אלף שנה ושבריו התגלו באריזונה בשנת 1891, באתר שזכה לשם מכתש המטאור (או מכתש בארינגר). היהלומים במטאוריט הזה אינם מהסוג שרוב האנשים מכירים, משום שרוב היהלומים הידועים נוצרו בעומק של כ-150 ק"מ מתחת לפני כדור הארץ, שם הטמפרטורות עולות ליותר מ-1,093 מעלות צלזיוס.
2 צפייה בגלריה
מטאוריט קניון דיאבלו
מטאוריט קניון דיאבלו
מטאוריט קניון דיאבלו
(צילום: ויקיפדיה)
אטומי הפחמן בתוך יהלומים אלה מסודרים בצורות קוביות, אך לעומת זאת, היהלומים שבתוך מטאוריט קניון דיאבלו, שמוכרים גם בשם לונסדלייט (Lonsdaleite) - אלוטרוף של פחמן שהוא סוג נדיר של יהלום המצוי לעיתים במטאוריטים - על שם הקריסטלוגרפית האירית דיים קתלין לונסדייל (פרופ' לכימיה שייסדה את המחלקה לקריסטלוגרפיה בקולג' האוניברסיטאי של לונדון), הינם בעלי מבנה גבישי משושה, אשר נוצרו תחת לחץ רב וטמפרטורות גבוהות במיוחד.
למרות שמדענים הצליחו לייצר לונסדלייט במעבדה - באמצעות אבק שריפה ואוויר דחוס כדי להניע את טבעות הגרפיט במהירות של 24,100 קמ"ש אל קיר, כדי לדמות את היווצרות החומר - מצב שמתאפשר רק כאשר אסטרואידים פוגעים בכדור הארץ במהירויות גבוהות מאוד. בזמן שחקרו את הלונסדלייט במטאוריט, החוקרים מצאו משהו מוזר. במקום מבני המשושה שהם ציפו לראות, התגלה לעיניהם חומר אחר על בסיס פחמן בשם גרפן (Graphene) - חומר חזק, אפילו יותר מיהלום, שצבעו שקוף ודחיסותו גבוהה והוא בעל מוליכות חשמל וחום גבוהה (פי 10 מנחושת) - משולב ביהלום.
ממצאים אלו, על פי הדיווח ב-LiveScience, ידועים בשם דיאפיטים, והם נוצרים בתוך המטאוריט בתבנית שכבתית מסקרנת במיוחד, שכן יש בה מעיין "פגמים" שיוצרים מבנה לא מושלם בסדר השכבות.
2 צפייה בגלריה
המבנה שאותר במטאוריט קניון דיאבלו
המבנה שאותר במטאוריט קניון דיאבלו
המבנה שאותר במטאוריט קניון דיאבלו
(צילום: ויקיפדיה)
החוקרים מעריכים כי מציאת דיאפיטים בלונסדלייט מצביעה על כך שניתן למצוא חומר זה בחומר פחמני אחר, מה שאומר שהוא יכול להיות זמין לשימוש כמשאב. הממצא גם נותן לחוקרים תחושה טובה יותר בכל הנוגע ללחצים ולטמפרטורות הדרושים ליצירת המבנה. הגרפן עשוי יריעת פחמן בעובי אטום אחד, המסודרת במשושים. למרות שהמחקר על חומר זה עדיין נמשך, יש לו יישומים פוטנציאליים רבים. מכיוון שהוא קל כנוצה אך גם חזק כמו יהלום, גם שקוף ומוליך מאוד וגם דק פי מיליון משערת אדם, הרי שאפשר יהיה להשתמש בו יום אחד בתחום ננו-רפואה, אלקטרוניקה זעירה יותר עם מהירויות טעינה גדולות, או טכנולוגיה מהירה וטובה יותר כמו למשל טכנולוגיה מבוססת לייזר, אמרו החוקרים, שמבינים את השילוב יוצא הדופן של החומר שהוא קשה במיוחד וגם גמיש, זאת מכיוון שרוב החומרים המוצקים הידועים אינם יכולים להתעוות.
כעת, לאחר שחוקרים גילו את הגרפן בתוך מטאוריט, יתאפשר להרחיב את הלמידה על האופן שבו הם נוצרים - ובכך כיצד ליצור אותם במעבדה. החוקרים סבורים כי כעת יתאפשר לזהות דיאפיטים באמצעות ספקטרוסקופיה פשוטה ומקווים למצוא אותם בגבישים שנפוצים הרבה יותר על פני כדור הארץ מאשר לונסדלייט (פוטנציאלית, הם יכולים להיות הרבה יותר יקרים אפילו מיהלומים).
"באמצעות צמיחת שכבות מבוקרת של מבנים, צריך להיות אפשרי לתכנן חומרים שהם גם קשים במיוחד וגם גמישים, כמו גם בעלי תכונות אלקטרוניות מתכווננות ממוליך למבודד", אמר כריסטוף זלצמן, כימאי מהקולג' האוניברסיטאי של לונדון ואחד ממחברי המחקר שפורסם בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences.