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Las temperaturas y presiones extremas que se producen cuando una roca espacial choca contra la Tierra pueden crear materiales distintivos, como el cuarzo impactado que se usa para identificar los restos de tales eventos. El Cañón Diablo de Arizona contiene diamantes con estructuras inusuales, pero los científicos han estado malinterpretando lo que los hace especiales.

Procesos muy diferentes pueden conducir a los mismos minerales. Aunque los diamantes pueden ser hechos por varias fuerzas terrestres, también pueden ser producidos por la onda de choque cuando un asteroide choca contra la Tierra con solo una pequeña porción de su energía disipada en la atmósfera.

Sin embargo, cuando los científicos utilizaron técnicas de imagen avanzadas para observar los diamantes del meteorito Canyon Diablo, descubrieron que no se trataba de piedras preciosas ordinarias. El meteorito Canyon Diablo cayó hace unos 50.000 años, creando Meteor Crater, uno de los cráteres de impacto más intactos del mundo.

En un estudio de 2022, los investigadores informaron que estas piedras comparten la dureza proverbial de los diamantes, pero también son inusualmente maleables. Además, tienen propiedades electrónicas que se pueden ajustar, lo que las hace potencialmente útiles para la electrónica.

Los diamantes utilizados en joyería están compuestos por átomos de carbono en forma cúbica con cada átomo unido a otros cuatro, ocasionalmente interrumpidos por impurezas de otros elementos que pueden agregar un toque de color.

La lonsdaleita es una forma rara de carbono que se encontró por primera vez en 1967 en el meteorito Canyon Diablo y anteriormente se pensaba que estaba formada por átomos en una red hexagonal. Esto se agregó a la lista de alótropos de carbono (formas en que el elemento notablemente versátil puede organizarse) junto con grafito, grafeno de carbono amorfo y grafeno.

Sin embargo, al examinar la lonsdaleita usando espectroscopía Raman y cristalografía, el Dr. Péter Németh del Instituto de Investigación Geológica y Geoquímica y los coautores del estudio encontraron algo mucho más interesante. Resultó que la lonsdaleita en realidad involucra diamantes cúbicos tradicionales y dominios similares al grafeno que han crecido juntos en lo que se conoce como diafitas. El cristal también contiene numerosos errores donde los átomos están fuera de lugar.

En los últimos años, dos equipos han descrito de forma independiente métodos para producir lonsdaleita en el laboratorio. Al parecer, dar a conocer la piedra más dura a la humanidad es la idea que tienen algunas personas de una actividad pandémica; sin embargo, parece que pudieron haber estado haciendo la lonsdaleita hexagonal que imaginaron, no la que se encuentra en el Cañón Diablo y otros meteoritos.

"A través del reconocimiento de los diversos tipos de intercrecimiento entre el grafeno y las estructuras de diamante, podemos acercarnos a la comprensión de las condiciones de presión y temperatura que ocurren durante los impactos de asteroides", dijo Németh en un comunicado.

Cuando el diamante y el grafeno se encuentran, suceden cosas inesperadas en el espaciado de las capas, lo que explica las observaciones espectroscópicas anteriores de la lonsdaleita.

Las cantidades disponibles de lonsdaleita han sido demasiado pequeñas para probar algunas de sus propiedades. Sin embargo, el modelado sugiere que la formación hexagonal debería ser un 58 por ciento más dura que los diamantes ordinarios. Queda por ver cuán duros pueden ser los diafitos.

Los autores dijeron que las lecciones aprendidas en la lonsdaleita podrían aplicarse a otros materiales ricos en carbono que contienen cantidades significativas de otros elementos sometidos a una presión extrema.

El coautor, el profesor Christoph Salzmann, del University College London, explicó que estos cristales tienen una serie de aplicaciones potenciales: "A través del crecimiento controlado de capas de estructuras, debería ser posible diseñar materiales que sean tanto ultraduros como dúctiles, así como tienen propiedades electrónicas ajustables desde un conductor hasta un aislante", dijo. Salzman cree que estos podrían tener "aplicaciones que van desde abrasivos y electrónica hasta nanomedicina y tecnología láser".

El nombre lonsdaleita honra a la cristalógrafa pionera y activista Dame Kathleen Lonsdale, quien demostró la planitud del anillo de benceno hexagonal.

Una versión anterior de este artículo se publicó en julio de 2022.