Un po’ come San Pietro per i cristiani, o la Mecca per i maomettiani. Alcuni scienziati capeggiati da un università australiana hanno scoperto di tutto e di più in un meteorite. Addirittura diamanti. Una montagna di diamanti.
Un “diamante piegato” non suona del tutto plausibile. Ma questo è esattamente ciò che ha trovato un team guidato dall’australiana Monash University all’interno di un meteorite, un raro gruppo di meteoriti noti come ureiliti, che probabilmente provenivano dal mantello di un pianeta nano o da un asteroide molto grande che fu distrutto 4,56 miliardi di anni fa in una collisione gigante. Come si evince dal report, pubblicato sulla rivista dell’accademia americana delle scienze, PNAS.
All’interno di queste rocce spaziali, sono stati ritrovati diamanti stratificati con distintivi motivi di piega. Tutti sanno che il diamante è il materiale più duro presente in natura, quindi la domanda sorge spontanea: sulla Terra potrebbe formarsi un diamante piegato?
Un processo che si può riprovare a replicare in campo industriale
Con questo concept si è mossa la ricerca, che ha spinto gli scienziati a immergersi nelle tane dei conigli per mesi e mesi. Il carbonio, uno degli elementi più abbondanti nell’universo, può formare tutti i tipi di strutture. Tra i più familiari ci sono la grafite e, ovviamente, il diamante. Ma c’è anche un’insolita forma esagonale di diamante nota come lonsdaleite, che è stato suggerito per essere ancora più duro dei diamanti cubici standard.
Quando la nostra mappatura ha suggerito che il “diamante piegato” va essere effettivamente lonsdaleite, Dougal McCulloch, Alan Salek e Matthew Field dell’RMIT hanno eseguito un’indagine più dettagliata tramite un metodo chiamato microscopia elettronica a trasmissione ad alta risoluzione.
I risultati sono stati entusiasmanti, come rivela lo studio: “Abbiamo trovato alcuni dei più grandi cristalliti di lonsdaleite mai scoperti, di circa 1 micrometro di diametro. Quindi, quelle intriganti forme di piega erano composte da lonsdaleite policristallina, il che significa che erano fatte da numerosi minuscoli cristalli. Non solo.
E’ stata scoperta che la lonsdaleite era stata parzialmente convertita in diamante e grafite, fornendo indizi sulla sequenza di eventi accaduti nei meteoriti. Il lavoro di follow-up presso l’Australian Synchrotron di Helen Brand ha confermato questo incredibile risultato. Confrontando il diamante, la grafite e la lonsdaleite tra 18 diversi meteoriti di ureilite, il team ha iniziato a formare un’immagine di ciò che probabilmente è successo per produrre le strutture piegate che abbiamo trovato.
Nella prima fase, i cristalli di grafite si sono piegati in profondità all’interno del mantello dell’asteroide grazie alle alte temperature, provocando la crescita degli altri minerali circostanti, spingendo da parte i cristalli di grafite. La seconda fase si è verificata all’indomani della gigantesca collisione che ha distrutto catastroficamente l’asteroide progenitore dell’ureilite. Le prove nei meteoriti hanno suggerito che l’evento di interruzione ha prodotto un ricco mix di fluidi e gas mentre progrediva.
La miscela formatasi ha causato la formazione di lonsdaleite sostituendo i cristalli di grafite piegati, preservando quasi perfettamente le trame intricate della grafite. Poco dopo, il diamante e la grafite hanno sostituito parzialmente la lonsdaleite mentre il fluido si decomprimeva e si raffreddava ulteriormente per formare una miscela di gas.
“La natura ci ha fornito un processo che possiamo provare a replicare in campo industriale – spiega Tomkins – la lonsdaleite potrebbe essere utilizzata per realizzare componenti minuscole ed ultra-dure, in grado di sostituire quelle in grafite”.
