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Mineral mas duro que el diamante
el mineral más duro
Un material superduro es un material con un valor de dureza superior a 40 gigapascales (GPa) cuando se mide mediante la prueba de dureza Vickers[1][2][3][4] Son sólidos prácticamente incompresibles con una alta densidad de electrones y una elevada covalencia de enlace. Como resultado de sus propiedades únicas, estos materiales son de gran interés en muchas áreas industriales, incluyendo, pero no limitado a, abrasivos, herramientas de pulido y corte, frenos de disco, y revestimientos resistentes al desgaste y de protección.
El diamante es el material más duro conocido hasta la fecha, con una dureza Vickers en el rango de 70-150 GPa. El diamante presenta una alta conductividad térmica y propiedades de aislamiento eléctrico, y se ha prestado mucha atención a la búsqueda de aplicaciones prácticas de este material. Sin embargo, el diamante tiene varias limitaciones para su aplicación industrial masiva, entre ellas su elevado coste y su oxidación a temperaturas superiores a 800 °C.[5][6] Además, el diamante se disuelve en el hierro y forma carburos de hierro a altas temperaturas, por lo que es ineficaz para cortar materiales ferrosos, incluido el acero. Por lo tanto, la investigación reciente de materiales superduros se ha centrado en compuestos que serían térmica y químicamente más estables que el diamante puro.
lonsdaleita
La piedra preciosa perdió hace tiempo su título de “material más duro del mundo” en favor de los nanomateriales artificiales. Ahora, una rara sustancia natural parece que los dejará atrás: es un 58% más dura que el diamante.
Zicheng Pan, de la Universidad Jiao Tong de Shanghai (China), y sus colegas simularon cómo los átomos de dos sustancias que se creían prometedoras como materiales muy duros responderían a la tensión de una sonda de punta fina que los presionara.
Sólo existen pequeñas cantidades de nitruro de boro wurtzita y lonsdaleita en la naturaleza o se han fabricado en el laboratorio, por lo que hasta ahora nadie se había percatado de su mayor resistencia. La simulación demostró que el nitruro de boro wurtzita soportaría un 18% más de tensión que el diamante, y la lonsdaleita un 58% más. Si los resultados se confirman con experimentos físicos, ambos materiales serían mucho más duros que cualquier otra sustancia jamás medida.
El raro mineral lonsdaleita se forma a veces cuando los meteoritos que contienen grafito chocan con la Tierra, mientras que el nitruro de boro wurtzita se forma durante las erupciones volcánicas que producen temperaturas y presiones muy elevadas.
titanio
Las configuraciones atómicas y moleculares presentan un número casi infinito de combinaciones posibles, pero las… [Las combinaciones específicas que se encuentran en cualquier material determinan sus propiedades. Aunque el diamante se considera clásicamente el material más duro de la Tierra, no es el material más fuerte en general, ni siquiera el material más fuerte que existe en la naturaleza. En la actualidad, se conocen seis tipos de materiales más fuertes, aunque se espera que ese número aumente con el paso del tiempo.
El carbono es uno de los elementos más fascinantes de la naturaleza, con unas propiedades químicas y físicas diferentes a las de cualquier otro elemento. Con sólo seis protones en su núcleo, es el elemento más ligero y abundante, capaz de formar una gran cantidad de enlaces complejos. Todas las formas de vida conocidas se basan en el carbono, ya que sus propiedades atómicas le permiten enlazarse hasta con otros cuatro átomos a la vez. Las posibles geometrías de esos enlaces también permiten al carbono autoensamblarse, sobre todo a altas presiones, en una red cristalina estable. Si las condiciones son las adecuadas, los átomos de carbono pueden formar una estructura sólida y ultradura conocida como diamante.
corindón
Los diamantes pueden ser el mejor amigo de una chica por su brillo y glamour, pero también son útiles en la práctica. Este mineral superfuerte se utiliza como abrasivo industrial, en los bordes de las herramientas de corte o en brocas ultrapotentes.
Se cree que la lonsdaleíta, también llamada diamante hexagonal, es incluso más fuerte que el diamante. Sin embargo, este raro mineral cristalino de seis caras rara vez se ha encontrado en la naturaleza -generalmente sólo en lugares de impacto de meteoritos- y sólo en tamaños de muestra demasiado pequeños para ser medidos.
“El diamante es un material único”, afirma en un comunicado Yogendra Gupta, director del Instituto de Física de Choque y autor del estudio. “No sólo es el más fuerte, sino que tiene unas propiedades ópticas preciosas y una conductividad térmica muy alta. Ahora hemos fabricado la forma hexagonal del diamante, producida en experimentos de compresión por choque, que es significativamente más rígida y fuerte que los diamantes gema normales”.
El sonido viaja más rápidamente a través de materiales más rígidos. Así que los investigadores generaron una pequeña onda sonora poco después del impacto y utilizaron láseres para seguir su progreso a través del diamante. La lonsdaleita demostró ser más rígida que el diamante.
