Untuk pertama kalinya, para peneliti memiliki bukti kuat bahwa berlian heksagonal buatan manusia lebih kaku daripada berlian biasa yang sering digunakan sebagai perhiasan.
Dinamakan berdasarkan struktur kristal enam sisinya, berlian heksagonal telah ditemukan di beberapa lokasi bekas tabrakan meteorit. Ada juga yang telah dibuat secara singkat di laboratorium, tetapi terlalu kecil atau terlalu singkat keberadaannya untuk diukur.
Sekarang para ilmuwan dari Washington State University menciptakan berlian heksagonal yang cukup besar untuk diukur kekuatannnya menggunakan gelombang suara. Temuan mereka diterbitkan di jurnal Physical Review B.
“Berlian bukan hanya yang terkuat — ia memiliki sifat optik yang indah dan konduktivitas termalnya yang sangat tinggi.” kata Yogendra Gupta, direktur Institute Shock Physics WSU dan penulis terkait pada studi tersebut.
“Sekarang kami telah membuat berlian berbentuk heksagonal, yang diproduksi melalui eksperimen kompresi guncangan, yang secara signifikan lebih kaku dan lebih kuat daripada berlian permata biasa.”
Para peneliti telah lama ingin menciptakan bahan yang lebih kuat dari berlian alami, yang dapat digunakan dalam berbagai industri. Sementara telah banyak yang berteori bahwa berlian heksagonal akan bersifat lebih kuat, studi WSU memberikan bukti eksperimental pertama yang mengkonfirmasinya.
Penulis utama Travis Volz, dari Lawrence Livermore National Laboratory, memfokuskan pekerjaan disertasinya di WSU pada pembuatan berlian heksagonal dari grafit. Untuk studi ini, Volz dan Gupta menggunakan bubuk mesiu dan gas terkompresi untuk mendorong cakram grafit kecil seukuran koin dengan kecepatan sekitar 15.000 mil per jam hingga menjadi suatu bahan yang transparan. Dampaknya menghasilkan gelombang kejut dalam cakram yang dengan sangat cepat mengubahnya menjadi berlian heksagonal.
Sesaat setelah terjadinya tumbukan, para peneliti menciptakan sebuah gelombang suara kecil dan mengukur pergerakannya melewati berlian menggunakan laser. Pergerakan gelombang suara lebih cepat melewati bahan yang lebih kaku. Sebelumnya, gelombang suara akan bergerak paling cepat melalui berlian biasa. Pada berlian heksagonal yang dibuat di laboratorium, pergerakannya ternyata lebih cepat.
Setiap proses terjadi dalam beberapa miliar per detik, atau dalam nanodetik, tetapi para peneliti mampu melakukan pengukuran terhadap kekakuan, sebelum tumbukan berkecepatan tinggi menghancurkan berlian.
Kekakuan adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan deformasi di bawah suatu gaya atau tekanan — misalnya, batu lebih kaku daripada karet karena karet akan membengkok atau lebih lentur saat ditekan. Kekerasan adalah ketahanan terhadap goresan atau perubahan bentuk lainnya dari permukaan.
Umumnya material yang lebih kaku juga akan lebih keras, kata Volz. Meskipun para peneliti tidak dapat menggores berlian untuk menguji kekerasannya secara langsung, dengan mengukur kekakuan berlian, mereka dapat membuat kesimpulan tentang kekerasannya.
Jika sains melangkah hingga ke titik di mana berlian heksagonal buatan laboratorium dapat dibuat dan diperbaiki, tentu itu akan memiliki berbagai kegunaan.
“Bahan-bahan yang keras berguna untuk kemampuan pemesinan,” kata Volz. “Berlian telah digunakan untuk waktu yang lama dalam mata bor, misalnya. Karena kami menemukan bahwa berlian heksagonal kemungkinan besar lebih keras daripada berlian kubik (berlian biasa), ini bisa menjadi alternatif yang lebih baik untuk permesinan, pengeboran, atau berbagai jenis aplikasi apa pun di mana berlian kubik digunakan.”
Sementara keuntungan industrinya jelas, Gupta mengatakan masih ada kemungkinan berlian heksagonal suatu hari nanti dapat digunakan sebagai cincin pertunangan. Saat ini berlian kubik buatan laboratorium memiliki nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan berlian alami lainnya, tetapi berlian heksagonal kemungkinan akan lebih terdepan.
