Dieser neue "Super-Diamant" ist 30% widerstandsfähiger als bekannte Diamanten

Wissenschaftler haben eine theoretische Form von Kohlenstoff simuliert, die möglicherweise widerstandsfähiger als Diamant ist. Der Diamant gilt als das härteste Material auf der Erde, aber BC8 könnte seine Widerstandsfähigkeit um 30 % übertreffen.

BC8, ein Kristall aus acht Kohlenstoffatomen, zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, einer um 30 % höheren Kompression als die von Diamanten zu widerstehen. Seine Synthese im Labor bleibt jedoch eine Herausforderung, da die aktuellen Versuche noch nicht erfolgreich waren.


Eine kürzliche Simulation hat gezeigt, dass seine Entstehung nur unter sehr spezifischen Druck- und Temperaturbedingungen möglich wäre. Diese Entdeckung, die im Januar im The Journal of Physical Chemistry Letters veröffentlicht wurde, könnte Aufschluss über die Bildung von BC8 im Kern von kohlenstoffreichen Exoplaneten geben.

Diese Exoplaneten könnten unter extremen Bedingungen die Entstehung von Kohlenstoffstrukturen wie Diamant und BC8 begünstigen. Ivan Oleynik, Professor für Physik an der University of South Florida und Hauptautor der Studie, betont die Bedeutung des Verständnisses von BC8 für die präzise Modellierung des Inneren dieser fernen Exoplaneten.

Um die Geheimnisse von BC8 zu lüften, haben die Forscher Frontier, einen Supercomputer am Oak Ridge Leadership Computing Facility, genutzt, um Milliarden von Kohlenstoffatomen unter verschiedenen Bedingungen zu simulieren. Ihre Studie zeigt, dass BC8 extrem stabil bei Drücken über 1.250 Gigapascal wäre, also mehr als 12 Millionen Mal dem atmosphärischen Druck der Erde, und selbst bei Umgebungstemperaturen einmal gebildet stabil bleiben würde.

Die atomare Struktur von BC8, ähnlich der von Diamant, jedoch ohne dessen Spaltebenen, die die Schwachstellen der Edelsteine darstellen, deutet auf eine höhere Widerstandsfähigkeit hin. Diese neue Erkenntnis über die Bildung und Stabilität von BC8 motiviert die Forscher, erneut seine Synthese zu versuchen. Das Lawrence Livermore National Ignition Laboratory (LLNL) erforscht Methoden, die hohe Drücke beinhalten, unter anderem durch das Beschleunigen von Diamanten gegeneinander mit Geschwindigkeiten über 72.000 km/h.