Mohsova stupnica tvrdosti existuje od 19. storočia. Minerály sú v nej zoradené podľa toho, ktorého štruktúru je možné narušiť iným minerálom - rýpaním. Diamant, patriaci na desiate miesto, má kubické usporiadanie v kryštalickej forme uhlíka. Primárne vlastnosti, ktoré sa využívajú v priemysle, sú najmä tvrdosť a vynikajúca disperzia svetla.
Atómové väzby v diamante sú v tvare štvorstenu a práve tu tkvie jeho sila. Každý atóm uhlíka sa viaže na ďalšie štyri. Z termodynamického hľadiska znesie diamant teplotu približne do 850°C. Potom zhorí na oxid uhličitý, ak mu dodáme dostatočné množstvo kyslíka. Jeho využitie v priemysle sa zameriava najmä na brúsenie, vŕtanie, v optike a všade tam, kde nemôžeme z rôznych dôvodov použiť oceľ - napríklad v zdravotníctve. Výroba technických diamantov nie je jednoduchá. Postupov je viacero. Jeden z nich je výroba z grafitu, ktorý podlieha teplote viac ako 1400°C a tlaku 5,5 Gpa. Tento postup je aj časovo náročný - na vytvorenie diamantu je potrebné podmienky udržiavať dlhší čas, až kým nie je vytvorené požadované množstvo.
V roku 2003 robili vedci zo Standfordskej Univerzity pokus, kedy vystavili grafit pri bežnej teplote vysokému tlaku až 170 Gpa, čo je takmer polovica tlaku v strede Zeme. V týchto podmienkach začali atómy meniť usporiadanie tak, že vznikol materiál tvrdší ako diamant. Neporadilo sa však rozlúštiť presnú štruktúru usporiadania atómov. Výsledky poodhalila až počítačová simulácia, ktorú vykonal v roku 2010 tím čínskej Univerzity Nankai. Nová štruktúra má názov BCT-uhlík (body centred tetragonal) a píšu o nej v časopise Physical Review.
Podľa nezávislých analýz je BCT-uhlík o 17% tvrdší ako diamant. Výhodou výroby je používanie bežnej teploty. Problém je s tlakom, tento dokáže vyvinúť len pár zariadení na svete pri minimálnych objemoch.
Štúdia čínskych vedcov (formát pdf).
Otázky do diskusie: Čo nám prinesie materiál tvrdší ako diamant?
Kde by sa dal využiť pri technológiách budúcnosti?
