Chinese wetenschappers synthetiseren zuivere hexagonale diamant: lonsdaleïet overtreft traditionele diamant in hardheid

Een team van Chinese onderzoekers, onder leiding van de fysicus Chunxing Shan van de Universiteit van Zhengzhou, heeft een belangrijke wetenschappelijke doorbraak aangekondigd. Ze zijn erin geslaagd om zuivere monsters van hexagonale diamant, ook wel bekend als lonsdaleïet, te synthetiseren.

De publicatie van deze resultaten vond plaats in maart 2026. Dit succes markeert het hoogtepunt van een jarenlange wetenschappelijke zoektocht naar de specifieke eigenschappen van deze unieke koolstofvorm.

Om deze millimetergrote monsters te produceren, stelden de wetenschappers hooggeordend grafiet gedurende tien uur bloot aan extreme omstandigheden. Hierbij werd een druk van 20 gigapascal gebruikt, wat overeenkomt met ongeveer 200.000 atmosfeer.

De temperaturen tijdens het proces varieerden tussen de 1300 en 1900 graden Celsius. Onderzoekers ontdekten dat een verdere verhoging van deze waarden leidde tot een onomkeerbare transformatie van het materiaal terug naar de reguliere kubische diamant.

De experimentele data bevestigen dat lonsdaleïet aanzienlijk harder is dan traditionele diamant. De gemeten Vickers-hardheid bedroeg ongeveer 114 GPa, terwijl natuurlijke kubische diamant een waarde van circa 110 GPa heeft.

Deze resultaten komen overeen met computermodellen die voorspelden dat hexagonale diamant tot 58% harder kan zijn dan de standaardvorm. De synthese door teams van de Jilin Universiteit en de Sun Yat-sen Universiteit beëindigt hiermee een langlopend debat over de status van dit mineraal.

Lonsdaleïet is vernoemd naar de kristallograaf Kathleen Lonsdale en werd in 1967 voor het eerst ontdekt in de "Canyon Diablo" meteoriet. Natuurlijke monsters waren echter altijd onzuiver door de aanwezigheid van grafiet en andere koolstofvormen.

Structureel gezien heeft lonsdaleïet een hexagonale roosterstructuur (2H), terwijl gewone diamant een kubisch rooster (3C) heeft. Waar eerdere pogingen slechts microscopische laagjes opleverden, produceerde het team van Shan nu monsters van millimeters groot.

Deze prestatie heeft grote technologische gevolgen vanwege de extreme hardheid en hittebestendigheid van het materiaal. De weg is nu vrij voor diverse industriële toepassingen van dit superharde kristal.

• Duurzamere abrasieve coatings voor industriële gereedschappen.
• Geavanceerde snij- en boorsystemen voor de zware industrie.
• Efficiënte warmteafvoer voor krachtige elektronische componenten.

De onderzoekers richten hun pijlen nu op het opschalen van de productie voor commercieel gebruik. Het doel is om lonsdaleïet op industriële schaal beschikbaar te maken voor de wereldwijde markt.