Wenn ein Meteorit die Erde trifft, wirken enorme Kräfte auf die Erdkruste. So auch vor 50.000 Jahren, als im heutigen Arizona ein etwa 45 Meter großer Gesteinsbrocken auf die Erde traf. Der außerirdische Flugkörper hinterließ nicht nur den 1200 Meter großen Barringer-Krater – sondern wohl auch ungewöhnliche Mineralien.
Eines davon ähnelt dem Diamant – und ist möglicherweise sogar noch härter als das bislang härteste bekannte Mineral der Welt.
Spekuliert wurde über diese besondere Abart des Diamanten schon seit den 1960er-Jahren – nachdem Forschende Spuren davon im Barringer-Krater gefunden haben wollten.
Theorien zufolge besteht das hypothetische neue Mineral, genau wie Graphit oder Diamant, aus reinem Kohlenstoff. Der Unterschied liegt demnach nur in der Anordnung der Atome. Während beim herkömmlichen Diamanten die Gitterstruktur der Atome kubisch ist, ist sie bei dem Krypto-Mineral sechseckig. Prognosen zufolge könnte diese "Bauweise" den hexagonalen Diamanten sogar um 50 Prozent härter machen als den herkömmlichen, kubischen.
Auch einen Namen erhielt der mysteriöse, hexagonale Diamant: Lonsdaleit – abgeleitet von dem Namen der Mineralogin Kathleen Lonsdale. Seine Existenz blieb gleichwohl jahrzehntelang umstritten. Denn ein zweifelsfreier radiologischer Nachweis konnte bislang nicht erbracht werden.
Mit Druck und Hitze zum hexagonalen Diamanten
Einen anderen Weg ist nun ein chinesisches Forschungsteam gegangen – indem es das Mineral im Labor aus Graphit herstellte. Das graue Pulver weist ebenso wie das hypothetische Lonsdaleit eine sechseckige Gitterstruktur auf. Die Herausforderung für das Forschungsteam bestand darin, diese Struktur während einer enormen Verdichtung zu erhalten.
Bei Temperaturen zwischen 1300 und 1900 Grad nahmen die Forschenden das geschmeidige Pulver buchstäblich in die Wolframkarbid-Zange – mit einem Druck von 200.000 Atmosphären. Zum Vergleich: Ein herkömmlicher Autoreifen wird mit dem Druck von höchstens 2,5 Atmosphären aufgepumpt.
Die so entstandenen, millimetergroßen Steinchen unterzog das Forschungsteam einer Analyse. Das Ergebnis: Das Material war nicht nur härter – wenn auch nicht um 50 Prozent, wie vorhergesagt –, sondern auch hitzebeständiger als herkömmlicher Diamant. Mit der im Fachmagazin "Nature" veröffentlichten Studie ist nun nicht nur der Nachweis erbracht, dass hexagonaler Diamant unter extremen Bedingungen entstehen kann. Die Autoren hoffen auch, dass ihre Arbeit den Weg für die Entwicklung widerstandsfähigerer Materialien für technische Anwendungen ebnet.
"Es gibt Hunderte Berichte von Leuten, die glauben, es gesehen zu haben", wird der Mineraloge Oliver Tschauner von der US-amerikanischen Universität Nevada in einem ebenfalls in "Nature" erschienenen Beitrag zitiert, "aber das ist die erste wirklich genaue Charakterisierung dieses schwer fassbaren Materials."
