La lonsdaleita (llamada así en honor a Kathleen Lonsdale ), también llamada diamante hexagonal en referencia a la estructura cristalina , es un alótropo de carbono con una red hexagonal, a diferencia de la red cúbica del diamante convencional . Se encuentra en la naturaleza en restos de meteoritos ; Cuando los meteoros que contienen grafito golpean la Tierra, el gran calor y la tensión del impacto transforman el grafito en diamante , pero retiene la red cristalina hexagonal del grafito . La lonsdaleita se identificó por primera vez en 1967 a partir del meteorito Canyon Diablo., donde se presenta como cristales microscópicos asociados con el diamante ordinario. [5] [6]
Es translúcido, de color amarillo parduzco y tiene un índice de refracción de 2,40 a 2,41 y una gravedad específica de 3,2 a 3,3 . Su dureza es teóricamente superior a la del diamante cúbico (hasta un 58% más), según simulaciones computacionales, pero las muestras naturales exhibieron una dureza algo menor en un amplio rango de valores (de 7 a 8 en la escala de dureza de Mohs ). Se especula que la causa se debe a que las muestras estaban plagadas de defectos de red e impurezas. [7]
Además de los depósitos de meteoritos, el diamante hexagonal se ha sintetizado en el laboratorio (1966 o antes; publicado en 1967) [8] comprimiendo y calentando grafito en una prensa estática o usando explosivos. [9]
De acuerdo con la interpretación convencional de los resultados del examen de las escasas muestras recolectadas de meteoritos o fabricadas en el laboratorio, la lonsdaleita tiene una celda unitaria hexagonal , relacionada con la celda unitaria del diamante de la misma manera que los sistemas cristalinos compactos hexagonales y cúbicos están relacionados . Su estructura de diamante se puede considerar formada por anillos entrelazados de seis átomos de carbono, en conformación de silla . En la lonsdaleita, algunos anillos están en conformación de bote . En dimensiones a nanoescala, el diamante cúbico está representado por diamantoides , mientras que el diamante hexagonal está representado por wurtzoides . [10]
En el diamante, todos los enlaces carbono-carbono, tanto dentro de una capa de anillos como entre ellos, están en conformación escalonada , lo que hace que las cuatro direcciones diagonales cúbicas sean equivalentes; mientras que en la lonsdaleita los enlaces entre capas están en la conformación eclipsada , que define el eje de simetría hexagonal.
La simulación mineralógica predice que la lonsdaleita es un 58 % más dura que el diamante en la cara <100> y resiste presiones de indentación de 152 GPa , mientras que el diamante se rompería a 97 GPa. [11] Esto aún es superado por la dureza de la punta del diamante IIa <111> de 162 GPa.