(資料圖片僅供參考)

鉆石是出了名得最硬的天然材料，因此它并不完全以其靈活性而聞名。這就是參與這項新研究的科學(xué)家們驚訝地發(fā)現(xiàn)在隕石內(nèi)有獨特的折疊結(jié)構(gòu)的鉆石的原因。

具體來說，這些隕石屬于一類被稱為橄輝無球粒隕石(ureilites)的隕石，它們罕見、石質(zhì)、富含碳元素且通常含有微小的鉆石。來自聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)的研究人員首先繪制了樣品中碳的分布以及它的形式--包括鉆石和石墨。在這樣做的過程中，他們發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，折疊的鉆石實際上是一種不常見的六邊形形式，被稱為龍須石。

為了證實這一點，這些樣品隨后被交給了皇家墨爾本理工大學(xué)的一個團(tuán)隊，他們用高分辨率的透射電子顯微鏡(TEM)對它們進(jìn)行了檢查。這不僅揭示了這些隕石確實含有朗斯代爾石，而且它們是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的礦物晶體，長達(dá)1微米。事實證明，巖石中的折疊鉆石是由許多龍須石的微小晶體組成。

但這仍然不能解釋它們是如何被折疊的。當(dāng)研究小組注意到一些朗斯代爾石已經(jīng)轉(zhuǎn)化為石墨和立方體鉆石時就有了進(jìn)一步的線索，研究小組繼續(xù)比較在18個不同的橄輝無球粒隕石樣品中鉆石、石墨和朗斯代爾石的分布。由此，他們得以拼湊出最可能的故事。

當(dāng)?shù)谝淮握郫B時，晶體實際上還不是鉆石--它們?nèi)砸愿浀氖男问酱嬖?。這些晶體應(yīng)該是在約45億年前的一顆矮行星或大型小行星的地幔中生長，當(dāng)時太陽系還在形成。隨著時間的推移，周圍物質(zhì)的高溫和壓力會使石墨扭曲成今天看到的折疊形狀。

后來，母體一定是在一場大災(zāi)難中跟另一個巨大的天體相撞，這可能摧毀了原來的行星的大部分。這不僅使物質(zhì)散落，最終以隕石的形式降落在地球上，而且還形成了一種超臨界流體進(jìn)而將石墨轉(zhuǎn)化為朗斯代爾石。最終的結(jié)果是朗斯代爾石相當(dāng)好地保留了石墨的原始形狀，以至于它呈現(xiàn)出看似不可能的折疊的外觀。

研究團(tuán)隊表示，這不僅僅是一個很酷的故事--它可能在制造業(yè)中也會有重要的應(yīng)用。這種自然過程跟目前用于制造工業(yè)鉆石工具和零件的化學(xué)氣相沉積技術(shù)相當(dāng)相似，它可以為用龍須石制造這些東西提供靈感。畢竟，這種六邊形結(jié)構(gòu)被認(rèn)為比普通立方體鉆石的硬度高50%以上。

研究論文第一作者Andy Tomkins教授說道：“自然界因此為我們提供了一個可以嘗試在工業(yè)中復(fù)制的過程。我們認(rèn)為，如果我們能開發(fā)出一種工業(yè)流程，促進(jìn)用朗斯代爾石取代預(yù)成型的石墨部件，那么朗斯代爾石就可以用來制造微小的、超硬的機器部件?！?/p>