Negli ultimi anni, la ricerca nel campo dei materiali sintetici ha portato alla creazione di sostanze che sfidano il primato di durezza dei diamanti. Queste scoperte rappresentano importanti progressi nella scienza dei materiali e offrono nuove possibilità per applicazioni industriali e tecnologiche.
Uno dei materiali più promettenti è un composto di carbonio e azoto, creato sotto immensa pressione e calore, che si avvicina alla durezza del diamante. Questa scoperta è stata realizzata da un team internazionale di ricercatori che hanno sintetizzato un semiconduttore organico di carbonio nitruro, più duro del nitruro di boro cubico, un materiale cristallino che è il secondo più duro dopo il diamante. La ricerca è stata pubblicata nel giornale scientifico “Advanced Materials”.
In un altro sviluppo significativo, i fisici hanno creato una nuova forma di diamante, noto come diamante paracristallino, che ha una struttura unica che gli conferisce proprietà simili a quelle dei diamanti naturali, ma con una maggiore stabilità sotto calore estremo. Questo materiale potrebbe essere utile in strumenti che operano in condizioni di calore elevato. Il diamante paracristallino è costituito da piccole strutture chiamate paracristalliti, composte da pochi atomi di carbonio, senza un ordine particolare nella disposizione dei paracristalliti. Questa scoperta è stata riportata su “Nature”.
Inoltre, si è scoperto che materiali come il nitruro di boro wurtzite e il lonsdaleite (o diamante esagonale) hanno mostrato, attraverso simulazioni, una resistenza superiore a quella del diamante. Il nitruro di boro wurtzite ha una struttura simile al diamante ma è composto da atomi diversi e potrebbe resistere al 18% di stress in più rispetto al diamante, mentre il lonsdaleite potrebbe resistere al 58% in più. Queste scoperte, se confermate da esperimenti fisici, farebbero di questi materiali i più duri mai misurati. Il lonsdaleite si forma talvolta quando i meteoriti contenenti grafite colpiscono la Terra, mentre il nitruro di boro wurtzite si forma durante eruzioni vulcaniche che producono temperature e pressioni molto elevate.
Questi sviluppi aprono nuove strade nella progettazione e nell’utilizzo di materiali ultra-duri. Le applicazioni potenziali vanno dai taglienti industriali agli strumenti sensoriali e persino agli esplosivi. Tuttavia, la produzione su larga scala e il costo di questi materiali rimangono delle sfide significative. La ricerca continua a esplorare questi materiali esotici, cercando di capire meglio i meccanismi alla base della loro straordinaria durezza e di trovare modi per sintetizzarli in quantità maggiori.
