به گزارش اطلاعات آنلاین، برای درک این که چه چیزی به الماس سختی افسانهای میدهد، باید به قلب شبکه کریستالی آن برویم. مانند بسیاری از مواد دیگر، الماس کاملاً از اتمهای کربن ساخته شده است. اما فقط این ترکیب نیست، بلکه نحوه چیدمان این اتمها است که به الماس خواص منحصر به فرد خود را میدهد.
گرافیت، مادهای که در نوک مداد یافت میشود را در نظر بگیرید؛ این ماده نیز از کربن خالص ساخته شده است. با این حال، یک ماده معدنی بسیار نرم است. تفاوت بزرگ بین گرافیت و الماس در نحوه سازماندهی و پیوند اتمهای کربن آنها با یکدیگر است.
در گرافیت، اتمهای کربن در لایههای مسطح روی هم چیده شدهاند. هر اتم به سه اتم دیگر پیوند خورده است. در حالی که پیوندهای درون هر لایه قوی هستند، پیوندهای بین لایهها ضعیف هستند و صفحات ضعیفی ایجاد میکنند که به لایهها اجازه میدهند به راحتی بلغزند. به همین دلیل است که نوک مداد روی کاغذ اثری از خود به جا میگذارد: کمی فشار برای جدا کردن آن لایهها کافی است.
با این حال، ساختار الماس نمیتواند متفاوتتر از این باشد. در یک بلور الماس، هر اتم کربن نه به سه اتم، بلکه به چهار اتم کربن دیگر پیوند خورده است. این یک شبکه سهبعدی بسیار منظم را تشکیل میدهد که در آن اتمها توسط پیوندهای کووالانسی بسیار قوی در کنار هم نگه داشته میشوند. در این شبکه، هیچ صفحهای وجود ندارد که ساختار بتواند در امتداد آن بشکند یا بلغزد.
الماس از گرافیت سختتر است زیرا یک شبکه سهبعدی از اتمها با پیوندهای کووالانسی قوی است، در حالی که لایههای گرافیت توسط نیروهای ضعیفتری در کنار هم نگه داشته شدهاند که امکان حرکت آسان لایهها را فراهم میکند. گرافیت به دلیل وجود الکترونهای آزاد در حال حرکت، میتواند الکتریسیته را هدایت کند.
الماس تنها جواهری است که از یک عنصر ساخته شده است: معمولاً ۹۹.۹۵ درصد کربن دارد. ۰.۰۵ درصد دیگر می تواند شامل یک یا چند عنصر کمیاب باشد که اتم هایی هستند که بخشی از ترکیب شیمیایی ضروری الماس نیستند. برخی از عناصر کمیاب می توانند بر رنگ یا شکل کریستالی آن تأثیر بگذارند.
الماس طبیعی به عنوان یک سنگ قیمتی است که از کربن تشکیل شده است که تحت فشار و دمای شدید صدها کیلومتر زیر سطح زمین متبلور می شود و آن را به تنها سنگ قیمتی تبدیل می کند که کاملاً از یک عنصر در خالص ترین شکل خود تشکیل شده است.
مغز مدادهای گرافیتی امروزی ترکیبی از گرافیت و خاک رس هستند. با تغییر نسبت گرافیت به خاک رس، سازندگان مداد «سختی» مغز مداد را تنظیم میکنند که معمولاً با عدد (۲، ۲.۵ یا ۳) یا حروف (HB، ۲B، H یا F) مشخص میشود.