Ilmuwan Tiongkok Berhasil Sintesis Berlian Heksagonal Murni (Lonsdaleite), Buktikan Kekerasan yang Melampaui Berlian Kubik

Sekelompok peneliti asal Tiongkok, yang dipimpin oleh fisikawan terkemuka Chunxing Shan dari Universitas Zhengzhou, baru saja mengumumkan keberhasilan mereka dalam mensintesis sampel berlian heksagonal murni dalam skala besar, yang secara ilmiah dikenal sebagai lonsdaleite. Publikasi yang merinci pencapaian luar biasa ini diterbitkan pada Maret 2026, menandai puncak dari penelitian ilmiah intensif selama bertahun-tahun yang mengeksplorasi sifat unik alotrop karbon tersebut. Keberhasilan ini memberikan jawaban atas teka-teki panjang mengenai karakteristik fisik dari material yang selama ini sulit diproduksi dalam bentuk murni.

Untuk menghasilkan sampel berlian heksagonal (GD) murni berukuran milimeter, tim peneliti menggunakan grafit dengan keteraturan tinggi yang dipaparkan pada kondisi ekstrem selama sepuluh jam penuh. Proses ini melibatkan tekanan luar biasa sebesar 20 gigapaskal, yang setara dengan sekitar 200.000 kali tekanan atmosfer bumi, serta suhu yang berkisar antara 1.300 hingga 1.900 derajat Celsius. Menariknya, para ilmuwan menemukan bahwa peningkatan suhu dan tekanan lebih lanjut justru memicu transformasi ireversibel, di mana lonsdaleite yang telah terbentuk kembali menjadi berlian kubik biasa, sebuah temuan yang memberikan data krusial mengenai transisi fase karbon.

Data eksperimen utama telah mengonfirmasi keunggulan material baru ini dibandingkan dengan berlian konvensional. Pengukuran kekerasan Vickers pada lonsdaleite hasil sintesis mencapai angka sekitar 114 GPa, melampaui tingkat kekerasan berlian kubik alami yang biasanya berada di angka 110 GPa. Hasil empiris ini selaras dengan model komputasi sebelumnya yang memprediksi bahwa berlian heksagonal bisa memiliki tingkat kekerasan hingga 58% lebih tinggi daripada berlian kubik (CD). Kolaborasi penelitian yang melibatkan ilmuwan dari Universitas Jilin dan Universitas Sun Yat-sen ini akhirnya menyudahi perdebatan ilmiah yang telah berlangsung lama mengenai apakah lonsdaleite merupakan mineral unik tersendiri atau sekadar bentuk cacat dari berlian kubik.

Secara historis, lonsdaleite dinamai untuk menghormati ahli kristalografi ternama Kathleen Lonsdale dan pertama kali diidentifikasi pada tahun 1967 di dalam meteorit seperti "Canyon Diablo". Namun, kemurnian sampel alami selalu diragukan karena adanya kontaminasi dari berlian kubik dan grafit. Dari sisi struktural, lonsdaleite memiliki kisi heksagonal (2H, dengan urutan lapisan ABAB), berbeda dengan kisi kubik tiga lapis yang dimiliki oleh berlian standar (3C). Meskipun penelitian terdahulu telah mencoba mensintesis lonsdaleite pada tekanan yang lebih rendah (7–13 GPa), mereka hanya mampu menghasilkan lapisan tipis berukuran puluhan angstrom, sementara tim Chunxing Shan berhasil mencapai ukuran milimeter yang sangat vital untuk pengukuran akurasi tinggi.

Pencapaian ilmiah ini membawa implikasi teknologi yang sangat luas dan praktis di berbagai sektor industri. Tingkat kekerasan yang telah terbukti serta ketahanan yang lebih tinggi terhadap oksidasi membuka jalan bagi penggunaan lonsdaleite dalam aplikasi dunia nyata. Potensi penggunaannya mencakup pengembangan pelapis abrasif yang lebih tahan lama, pembuatan alat pemotong dan pengeboran generasi baru, hingga sistem pembuangan panas pada perangkat elektronik berperforma tinggi. Langkah selanjutnya bagi para peneliti adalah fokus pada peningkatan skala produksi guna memastikan ketersediaan material super keras ini untuk kebutuhan industri secara global.