Un equipo de científicos en China logró sintetizar un diamante extraordinariamente resistente sin sacrificar su nivel de dureza, superando una barrera técnica que desafió a los especialistas por décadas, según reveló un estudio difundido en la publicación científica Nature Synthesis.
Pese a que el diamante es el compuesto natural de mayor dureza en el planeta, presenta una debilidad estructural: su fragilidad ante impactos secos, similar a la del cristal. Historicamente, las tentativas para incrementar su tenacidad implicaban mermar su rigidez; sin embargo, expertos del Instituto de Física de la Academia China de Ciencias junto a la Universidad Beihang diseñaron un método para fortalecer ambas propiedades mediante un entramado interno que eleva la resistencia hasta seis veces sin alterar la dureza del mineral.
La clave del hallazgo reside en la integración de nanotubos de carbono de pared múltiple, estructuras microscópicas de elevada solidez, unas 10.000 veces más delgadas que un cabello humano pero sustancialmente más resistentes que el acero. Los investigadores combinaron polvo de diamante con estos nanotubos y expusieron la mezcla a temperaturas de 2.000 grados Celsius y a presiones 150.000 veces superiores a la atmosférica, reguladas minuciosamente para lograr la cohesión de los elementos sin deteriorar los nanotubos.
El producto final consiste en un compuesto donde los nanotubos tejen un entramado tridimensional entre los granos del diamante, emulando la función del armazón metálico en el hormigón armado. Dichos tubos se enlazan químicamente al diamante en el plano atómico, generando una estructura híbrida inédita. Los ensayos confirmaron que esta variedad conserva la rigidez habitual del diamante tradicional (91,6 GPa), mientras que su tenacidad frente a las fracturas se sextuplica, aventajando a las aleaciones de tungsteno empleadas en proyectiles militares.
Mediante observaciones en microscopía electrónica de alta resolución, se comprobó que mientras en las piezas convencionales las fisuras se extienden en línea recta con rapidez, en este nuevo material los nanotubos frenan y reorientan las grietas hacia trayectorias irregulares, previniendo el colapso de la pieza.
El estudio resalta que esta innovación posibilita diversas utilidades industriales: desde instrumentos de mecanizado de alta durabilidad para el tratamiento de metales y cerámicas, hasta cabezales para la exploración geológica y piezas para la ingeniería aeroespacial, prometiendo maquinarias de mayor vida útil, mejor rendimiento y menor costo operativo.
Fuente: actualidad.rt.com