Forschung : Diamant ist nicht der härteste Stoff

Härter als Diamant? Ja, das gibt es wirklich. Vor zwei Jahren konnten Forscher experimentell belegen, dass eine bestimmte Zusammensetzung mehrerer Werkstoffe mit Anteilen des Minerals Wurtzit-Boronid ähnlich hart ist wie Diamant.

 Nun zeigen theoretische Modelle eines chinesisch-amerikanischen Forscherteams, dass reines Wurtzit-Boronid sogar um 18 Prozent härter ist als Diamant – wenn es unter Druck gerät und dabei seine Kristallstruktur verändert. Den Berechnungen zufolge ist das Mineral Lonsdaleit sogar um 58 Prozent härter als Diamant, schreibt das Team um Zicheng Pan und Hong Sun im Fachblatt „Physical Review Letters“.

Der neue Weltrekord gilt allerdings erst, wenn das Material im Praxistest diese Vorhersagen bestätigen kann. Interessant wären die Materialien für ein weites Anwendungsfeld, da sie mehr Wärme vertragen als Diamanten: etwa als Beschichtungen für Bohr- und Schneidwerkzeuge oder für Raumschiffe.

In der Natur kommen die beiden Materialien nur in geringen Mengen vor, die für eine Überprüfung der Theorie nicht ausreichen, geschweige denn für einen Einsatz als Diamantenersatz. Wurtzit-Boronid enthält vor allem Zink, Schwefel und Bor und bildet sich unter den extremen Druck- und Temperaturbedingungen von Vulkanausbrüchen. Lonsdaleit besteht wie Diamant aus Kohlenstoffatomen, die jedoch eine andere geometrische Anordnung haben. Das Mineral entsteht nur unter sehr hohem Druck: Man findet es nach Meteoriteneinschlägen, etwa im sibirischen Tunguska-Krater oder im süddeutschen Ries-Krater. Die Forscher hoffen, mit neuen Produktionsmethoden bald nennenswerte Mengen der Minerale herstellen und ihre Berechnungen testen zu können. wsa

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