La reciente creación de un diamante sintético más duro que los naturales representa un avance significativo en el campo de la ciencia de materiales. Un equipo de investigadores en China y Suecia ha desarrollado un proceso que permite obtener diamantes con estructura hexagonal, en contraste con la estructura cúbica de la mayoría de los diamantes naturales y sintéticos.
El diamante es conocido por ser el material natural más duro debido a su estructura cristalina altamente organizada. La mayoría de los diamantes poseen una estructura cúbica, en la que los átomos de carbono están dispuestos en una red tridimensional extremadamente estable. Esta configuración proporciona una dureza y resistencia excepcionales, lo que hace que los diamantes sean ideales para aplicaciones industriales, como herramientas de corte y perforación.
Sin embargo, los científicos han teorizado que los diamantes con una estructura hexagonal podrían superar en dureza a sus contrapartes cúbicas. En un diamante hexagonal, los átomos de carbono se organizan de manera diferente, generando una red más compacta y potencialmente más resistente. Este tipo de estructura es similar a la de la lonsdaleíta, un mineral extremadamente raro que se forma en condiciones de alta presión, como en el impacto de meteoritos.
Anteriores intentos
El problema hasta ahora había sido la dificultad para sintetizar diamantes hexagonales de tamaño significativo y con la pureza adecuada para pruebas mecánicas. Los intentos anteriores solo habían logrado producir pequeñas muestras con muchas impurezas. El nuevo método desarrollado por el equipo de investigación aborda este problema al utilizar grafeno como punto de partida y aplicar calor y presión controlados en una cámara de alta presión. Con esta técnica, lograron producir un diamante hexagonal de tamaño milimétrico, capaz de soportar presiones de hasta 155 GPa y temperaturas de hasta 1100°C, superando a los diamantes naturales, que generalmente resisten presiones de 70-100 GPa y temperaturas de hasta 700°C.
Las implicaciones de este avance son amplias, aunque el uso en joyería es poco probable debido a la naturaleza del proceso de síntesis. En cambio, estos diamantes hexagonales podrían revolucionar industrias como la de perforación y mecanizado, donde la dureza del material es clave para mejorar la eficiencia y durabilidad de las herramientas. También se abre la posibilidad de aplicaciones en almacenamiento de datos y gestión térmica, gracias a sus propiedades mejoradas de conducción del calor y resistencia estructural.
Este descubrimiento no solo representa un hito en la fabricación de materiales ultraduros, sino que también resalta el potencial de la nanotecnología y la manipulación de estructuras cristalinas para obtener materiales con propiedades mejoradas. A medida que la investigación en este campo avance, podríamos ver más aplicaciones innovadoras de estos diamantes hexagonales en tecnología y ciencia de materiales.
Fuente: Desi Chen et al, General approach for synthesizing hexagonal diamond by heating post-graphite phases, Nature Materials (2025). DOI: 10.1038/s41563-025-02126-9
