Se ci viene chiesto di identificare la sostanza più difficile nell’universo, potremmo pensare a qualcosa come la materia in cui siamo stati bocciati al secondo anno o far sì che un sostenitore della Terra piatta riconosca la realtà. Ma se ci riferiamo alla sostanza più dura, la maggior parte delle persone direbbe i diamanti. Tuttavia, la risposta non è così semplice come sembra.
Nel 1812 Friedrich Mohs ha creato una scala per misurare la durezza delle sostanze. Ha usato il talco come punto di partenza, assegnandogli il valore di uno, e ha posizionato i diamanti al valore massimo di dieci. La scala di Mohs valuta la durezza in base alla capacità di un materiale di creare un graffio visibile su un altro. Nonostante i suoi difetti, la scala di Mohs è ancora utilizzata oggi da alcuni geologi di campo per identificare rocce sconosciute.
Tuttavia, sono state introdotte altre misure di durezza più precise, come la scala di durezza Vickers, che misura il carico che una sostanza può sopportare senza deformarsi. Inizialmente, indipendentemente dalla scala utilizzata, i diamanti sono rimasti la sostanza più dura. I diamanti di tipo IIa, che sono quasi privi di impurità, sono considerati i più duri e includono molte delle pietre più famose al mondo.
Tuttavia, sono state fatte simulazioni che suggeriscono che i cristalli di nitruro di boro wurtzite (wBN) potrebbero superare la durezza dei diamanti. Tuttavia, non è stato possibile testare direttamente i pezzi naturali di wBN a causa delle loro dimensioni ridotte. Allo stesso modo, la lonsdaleite, una sostanza naturale fatta di carbonio disposto in un modello esagonale, è stata dichiarata più dura dei diamanti, ma la sua purezza è compromessa dagli elementi presenti negli asteroidi da cui si forma.
Il grafene, prodotto in laboratorio nel 2004, è un materiale artificiale fatto di carbonio con una struttura esagonale. Anche se è considerato più duro dei diamanti, la sua durezza in quanto materiale bidimensionale solleva alcune domande sulla sua reale significatività. Altri materiali sintetici come il Dyneema e il Buckypaper, formati da fogli di nanotubi di carbonio, sono stati proposti come sostanze più dure dei diamanti, ma attualmente esistono solo in quantità molto limitate.
La ricerca di materiali estremamente duri ha scopi pratici, come il taglio e la lucidatura di sostanze dure. Tuttavia, finora nessun materiale ha soddisfatto appieno questo requisito, quindi i diamanti rimangono ancora il miglior amico di un meccanico.
Links:
