Een diamant met een onverwachte wending
De wereld dacht al jaren: sterker dan diamant kán gewoon niet. Toch hebben onderzoekers uit China in 2025 laten zien — het kan wel degelijk. Na een halve eeuw van experimenteren slaagde het team van dr. Mingguang Yao (Universiteit van Jilin) erin om lonsdaleïet synthetisch te maken: een zeldzame variant van diamant die tot 40% harder is dan alles wat brillantenboeren dromen.
- Lonsdaleïet: een hexagonale variant van diamant, 40% harder dan normaal diamant
- In het lab ontwikkeld door een Chinees team na 50 jaar proberen
- Extreme druk: 30 GPa (oftewel 300.000 atmosferen) op grafiet
- Hoge temperatuur: tot 1.100°C om de structuur stabiel te krijgen
- Nieuw record: kristallen tot 1,2 mm
- Toepassing: elektronica, industriële snijtechniek, hittebestendige coating
- Productie op schaal? Nog niet realistisch — maar de toekomst oogt groen
Lonsdaleiet: het vergeten wonderkind van de diamantenfamilie
Lonsdaleïet werd in 1967 voor het eerst gevonden in meteorieten. Sindsdien zijn materialenwetenschappers (ook in Twente, trouwens) gefascineerd door deze hexagonale koolstofvariant. Waar de traditionele diamant een kubische opbouw heeft, zijn de atomen in lonsdaleïet als een honingraat gestapeld. deze unieke structuur geeft ‘m die extra taaiheid — vooral in één richting, wat bij snijkoppen bepaalt of u staal of Tungsten van een Fiets krijgt.
De naam is een knipoog naar Dame Kathleen Lonsdale, kristallograaf en baanbrekertype, die liet zien dat koolstoferaties niet altijd in rechte lijnen denken.
Van grafiet naar hexagonaal diamant — een laboratoriumtour
Het Jilin-team perste grafiet onder extreme druk van 30 GPa (dat is 300.000 keer de atmospheeraandruk in Zandvoort) en verwarmde het tot 1.100°C. Alleen bij deze balans — niet warmer, niet kouder, niet korter, niet langer — herordenen de koolstofatomen zich tot hexagonale laagjes in plaats van de “klassieke” kubussen. Een fractie te snel, en het resultaat verkruimelt tot poeder dat zelfs geen fietsband snijdt.
Tot 40% harder — en stabiel als geen ander
Testen bevestigden: lonsdaleïet is significant harder dan diamant. Voor gereedschappen biedt dat enorme perspectieven. Waar gewone diamant allang favoriet is bij het zagen van steen, kan deze nieuwe vorm z’n waarde bewijzen in omgevingen met hoge druk of temperatuur — denk aan chipfabrieken in Eindhoven of boorkoppen voor windmolens in de Noordzee.
Belangrijk detail: de productie vergt condities die zes keer extremer zijn dan voor gewoon diamant. Vandaar dat jarenlang alleen microscopisch kleine korrels ontstonden. Nu lukte het eindelijk: kristallen tot 1,2 mm in doorsnee — klein, maar groot genoeg voor écht industrieel testen.
Een materiaal dat niet smelt bij hitte
Wat lonsdaleïet extra bijzonder maakt, is de thermische stabiliteit. Waar gehard staal en zelfs gewoon diamant kunnen degraderen bij hitte, blijft dit hexagonale diamant keihard — zelfs als het warmer wordt dan een pizzaoven in de Jordaan. Dat maakt het superinteressant als coating voor machineonderdelen, chipcomponenten of zelfs duurzame snijgereedschappen in de technische sector.
downside: het productieproces is nog peperduur en lastig. Onderzoekers zoeken nu naar chemische katalysatoren of toevoegingen waarmee de druk en temperatuur omlaag kunnen, zodat deze superdiamant straks niet alleen op universiteiten in Groningen zichtbaar is.
Geïnspireerd door het universum
In de natuur ontstaat lonsdaleïet bij kosmische botsingen — laat een meteoriet op aarde knallen en binnen een paar milliseconden kolkt die druk en hitte door de lucht. wetenschappers proberen dat al decennia te imiteren, maar pas nú lukt het om de structuur stabiel te houden in het lab.
Het knappe is: ze kunnen deze “ruimte-omstandigheden” nu gecontroleerd herhalen. Dat betekent — materialenbouw en duurzaamheid maken weer een revolutionaire sprong.
Toepassingen: veel verder dan bling-bling
Laten we eerlijk zijn: lonsdaleïet zou niet misstaan in een ring bij Gassan Diamonds, maar de werkelijke kracht ligt in de industrie. Denk aan:
- Elektronica die bestand is tegen hitte
- CNC-snijkoppen, boren en lasersnijmachines voor metaalbewerking
- Beschermende coatings tegen slijtage en hitte op machines
- Mechanische componenten in auto’s en vliegtuigen die onder zware frictie werken
Op termijn zou lonsdaleïet zelfs materialen als asbest kunnen vervangen — een veilig, duurzaam én schoon alternatief voor toepassingen waar vroeger giftige stoffen onmisbaar waren.
Een groene, veerkrachtige technologie
Lonsdaleïet kan een hoeksteen worden voor duurzame technologie: extreme hardheid en warmtebestendigheid zorgen ervoor dat machines, boren en elektronische componenten veel langer meegaan. dat bespaart niet alleen materialen, maar vermindert ook de energie- en afvalstroom in fabrieken van Rotterdam tot Eindhoven.
Nog mooier: omdat het uit grafiet — een abundant en goedkoop materiaal — maakt, zijn we minder afhankelijk van zeldzame grondstoffen uit risicogebieden. En in de toekomst kunnen fabriekshallen in Amsterdam of Nijmegen hun schadelijke coatings vervangen door deze superharde, milieuvriendelijke variant.
- Minder “conflict minerals” in de keten
- Mogelijkheid om asbest-coatings in zware industrie uit te faseren
- Betrouwbaar bij zeer hoge temperaturen — ideaal voor turbines, zonnepanelen en nieuwe batterijtechnologie
Stel dat het lukt om de productie betaalbaar te maken, dan kan deze uitvinding het fabricageproces radicaal veranderen. de groene industrie van Nederland kijkt in elk geval gespannen mee: wat nu in laboratoria gebeurt, kan straks de bouw, energie, elektronica en recyclingssector op z’n kop zetten.
De wetenschap is nog niet waar we willen zijn, maar één ding is duidelijk — deze hexagonale diamant is veel meer dan een wetenschappelijke curiositeit. het biedt een nieuw fundament voor een veerkrachtige, schonere toekomst.