S'origina a les profunditats de les gegants estel·lars vermelles, forma part de greixos vitals, aminoàcids i hidrats de carboni, pot formar milions de compostos amb diferents elements químics i, segons l'estructura, té propietats mecàniques completament diferents. La tija del llapis suau i trencadissa i el diamant mineral més dur estan fets del mateix material de construcció: carboni. Què fa que un diamant sigui tan únic? On s'utilitza? Quin és el seu valor?
Conductor tèrmic indestructible
En la traducció del grec antic, la paraula "diamant" significa "indestructible". Fins i tot abans dels temps de l'antiguitat, la gent coneixia la força increïble d'aquesta pedra. En l'antiguitat, els diamants es comercialitzaven àmpliament a l'Índia i Egipte. I aquest mineral va arribar a les extensions europees després de les campanyes agressives d'Alexandre el Gran. Va portar les pedres com a artefactes màgics. Els grecs antics anomenaven aquest mineral més dur les llàgrimes dels déus que van caure a la terra.
Però el secret de la invencibilitat de la pedra rau,certament no en el misticisme ni en relació amb el món espiritual. L'estructura de gelosia clara de l'element en forma de tetraedres i el fort enllaç entre els àtoms de carboni proporcionen la màxima resistència. A causa de la mateixa estructura, el diamant és un excel·lent conductor de calor. Per exemple, si fos possible fer una culleradeta d'un sol tros de diamant, no podríeu incorporar sucre al te calent, perquè us cremareu en el moment en què la cullera toqui aigua bullint.
Comparació de la duresa mineral
Com determinar quin mineral és el més dur? El talentós mineralogista alemany Karl Friedrich Moos va abordar aquest tema al segle XIX. El 1811, el científic va proposar utilitzar una escala comparativa per determinar la duresa de diversos minerals. Consta de deu punts, cadascun dels quals correspon a un mineral determinat. El primer (talc) és el més tou, i l'últim, respectivament, el més dur. La verificació es fa experimentalment. Si una mostra (per exemple, plata) està ratllada per fluorita, que es troba a la quarta línia de l'escala, però no està danyada per guix (escala estàndard número dos), aleshores la plata té una duresa de 3 a l'escala de Mohs.
El mineral més dur és el diamant. Ocupa el desè lloc. I encara que la taula de Mohs es va posar en circulació a principis del segle XIX, encara segueix sent àmpliament aplicable. No obstant això, val la pena recordar que aquesta taula no és lineal. Això vol dir que un diamant número deu no serà exactament el doble de dur.apatite, que ocupa el cinquè lloc de la taula. S'utilitzen altres mètodes per determinar el valor absolut de la duresa.
De reis a treballadors
Durant molt de temps, els diamants van ser prerrogatives exclusivament dels mestres de joieria. Tanmateix, amb el desenvolupament de la indústria, aquest mineral més dur s'ha considerat cada cop més no només des del costat estètic habitual, sinó també des del punt de vista de les seves propietats físiques úniques. Al principi, en la producció d'eines, s'utilitzaven diamants naturals que no es podien tallar. Són pedres que tenien tals defectes que era impossible eliminar el joier. Es van conèixer com a diamants tècnics.
A mesura que passava el temps, va augmentar la necessitat d'eines amb tall de diamant i vores de perforació. Per exemple, a la indústria de la construcció, les broques de diamant tenen una gran demanda. El seu avantatge respecte a les contraparts fetes d'aliatges de metall dur és que quan es treballa amb un trepant de diamant, no es formen microesquerdes al material. El diamant talla amb facilitat i neteja qualsevol material, ja sigui pedra, formigó o metall. I l'absència de microesquerdes és la clau per a la durabilitat de l'estructura. A més, el procés de treball en si és molt més ràpid, notablement més fàcil i molt més silenciós.
A partir d'això, no és d'estranyar que, segons les dades del 2016, només Rússia produeixi 1.200 tipus d'eines i equips diversos, la part principal dels quals és el diamant.
Aplicacions mèdiques
El mineral més dur de la natura és adequat no només per al processament de materials durs i durs.races. El diamant també és indispensable en instruments mèdics. Al cap i a la fi, com més fina i precisa sigui la incisió dels teixits, millor serà el cos per afrontar la recuperació. I per a operacions complexes d'òrgans vitals, l'amplada de la incisió juga un paper decisiu encara més.
A més, el bisturí amb una fina pel·lícula de diamant a la fulla es manté afilat durant un llarg període de temps.
Perspectives en electrònica
També es promou activament el desenvolupament de circuits integrats de diamants. En aquests, s'utilitzen petits diamants per al suport. Els equips produïts per aquest mètode són més resistents als canvis de temperatura i a les grans pujades de tensió. Els diamants també es poden utilitzar per transmetre dades en telecomunicacions. Les característiques d'aquests cristalls us permeten transmetre senyals de diferents freqüències simultàniament pel mateix cable.
El mineral més dur de la Terra ajuda a l'exploració espacial
A més, el diamant té una demanda a la indústria química. Un entorn agressiu que danya fàcilment el vidre no és absolutament terrible per a un diamant. Els físics utilitzen cristalls per dur a terme experiments de física quàntica i exploració espacial.
Quan es crea l'òptica del telescopi, els requisits de precisió i fiabilitat dels materials esdevenen crítics. Aquí és on entra en joc el mineral natural més dur, que té paràmetres físics i químics excepcionals.
Sintetització de diamants
Amb una demanda tan intensa deel mineral preciós més dur, la qüestió de la seva síntesi artificial va sorgir bruscament. Tingueu en compte que cap reserva de pedres és capaç de satisfer la demanda cada cop més gran. I després de llargs experiments, els científics van aconseguir crear un anàleg del diamant natural, que té totes les característiques necessàries. Fins ara, la producció de diamants artificials per a necessitats industrials ja s'ha convertit en una pràctica habitual.
Hi ha diversos mètodes per sintetitzar aquest mineral. El primer és el més proper a la seva formació en el medi natural. La síntesi es realitza mitjançant una temperatura ultra alta i una pressió enorme. La segona tècnica permet extreure el diamant del vapor. S'utilitza en tecnologia pel·lícula: els cristalls s'apliquen com una pel·lícula fina a les vores de tall de les eines. Aquest mètode és especialment demandat en la fabricació d'instruments quirúrgics. I el tercer produeix una dispersió de petits cristalls mitjançant la detonació i el refredament ràpid.
Els experiments van continuar i es va sintetitzar nitrur de bor, que és un 20% més dur que el diamant natural. Tanmateix, tot i que aquesta substància és tan petita que el diamant es considera tradicionalment el mineral més dur.
