ロンズデーライトなどの一部の物質はダイヤモンドよりも硬いかもしれませんが、大量に存在せず、広範囲に使用されていません。
ダイヤモンドはほとんど何にでも傷をつけることができます。写真:ビジネススタンダード
ダイヤモンドはその硬さゆえに価値があります。ジュエリーとして、何世代にもわたって使用でき、毎日着用しても傷がつきません。ナイフの刃やドリルのビットとして使用すれば、ほとんど何にでも破壊されることなく貫通することができます。粉末状のダイヤモンドは、宝石、金属、その他多くの材料の研磨に役立ちます。そのため、 Live Scienceによると、ダイヤモンドよりも硬い物質を見つけるのは難しいそうです。
リチャード・ケーナー大学の材料化学者リチャード・ケーナー氏によると、ダイヤモンドは今でもほとんどの実用的な用途で最も硬い材料である。標準的なダイヤモンドよりも硬いダイヤモンドを作る方法はあり、理論上はダイヤモンドよりも硬い他の素材も考えられますが、手に持ったり、広く使用できる形では存在しません。
カリフォルニア工科大学（Caltech）の地球化学者ポール・アシモウ氏によると、ダイヤモンドのジュエリーを身に着けている人はその耐久性を証明できるが、「硬度」の概念は非常に専門的である。剛性や強度などの他の特性と混同されることがよくあります。これらの要因は必ずしも押し込み硬度と一致するとは限りません。たとえば、ダイヤモンドは押し込み硬度が非常に高いですが、曲げ硬度は中程度です。ダイヤモンドは結晶面に沿って簡単に割れるため、宝石職人は美しく輝くファセットカットのダイヤモンドを作り出すことができます。
科学者はいくつかの異なる方法で押込み硬度を測定します。地質学者は、傷がつくかどうかに基づいて野外で鉱物を識別する方法であるモース硬度スケールに頼ることが多い。ダイヤモンドはモース硬度スケールの最高レベルである10であり、ほとんど何にでも傷をつけることができることを意味します。研究室では、材料科学者は、鉛筆の芯を消しゴムに押し付けるのと同様に、鋭い先端でへこみを生じさせるために必要な力に基づいて材料の硬度を決定する、ビッカース硬度試験と呼ばれるより正確な測定に頼っています。
ダイヤモンドは、立方格子状に配置された炭素原子から成り、短く強力な化学結合によって結合されています。この構造により、へこみにくい特徴的な剛性が得られます。ダイヤモンドよりも硬い物質のほとんどは、通常のダイヤモンドの結晶構造をわずかに変更するか、炭素原子の一部をホウ素や窒素に置き換えることで生成されます。
ダイヤモンドよりも硬い物質の称号を争う候補の一つはロンズデーライトです。ロンズデーライトはダイヤモンドと同様に炭素原子で構成されていますが、炭素原子は立方体ではなく六方晶構造で配置されています。最近まで、ロンズデーライトは主に隕石の中にごく少量しか発見されておらず、ロンズデーライトがそれ自体で物質として分類できるのか、それとも単に標準的なダイヤモンドの結晶構造の欠陥なのかは不明であった。
最近、科学者チームが隕石の中にミクロンサイズのロンズデーライト結晶（1ミクロンは1mmの1,000分の1）を発見した。これらは小さな結晶ですが、それでもこれまで発見されたものよりも大きいです。他の科学者たちは、ロンズデーライトを実験室で作り出したと報告しているが、その結晶はほんの一瞬しか存在しない。したがって、ロンズデーライトは興味深いものですが、近い将来、切断、穴あけ、研磨などの用途でダイヤモンドに取って代わることはなさそうです。
ダイヤモンドのナノスケール構造を調整することで、通常のダイヤモンドよりも硬い材料を作り出すこともできます。多数の小さなダイヤモンド結晶でできた材料は、ナノサイズの粒子が互いに滑り合うのではなく固定されているため、宝石のダイヤモンドよりも硬いでしょう。粒子が互いに鏡像を形成する「ナノツイン」ダイヤモンドは、通常のダイヤモンドの2倍の押込み耐性を備えています。
しかし、ほとんどの科学者は、記録を樹立するためだけに超硬質材料を追求するのではなく、何か有用なものを作ろうとしています。彼らは、ダイヤモンドとほぼ同じくらいの硬さでありながら、より安価で、研究室でより簡単に作れるものを作りたいと思っているかもしれません。
たとえば、カナー氏の研究室では、ダイヤモンドの代替品として工業用途に使用できる超硬金属をいくつか開発している。市販されている製品には、タングステンとホウ素に加え、ごく少量の他の金属が配合されています。結晶の形状により、材料は方向によって異なる特性を持ちます。ケーナー氏によれば、正しい方向に向ければダイヤモンドを傷つけることができるという。この材料は、実験室でダイヤモンドを製造するために必要な高圧条件を必要としないため、製造コストも安価です。
アン・カン（ Live Scienceによる）
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