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Des scien­ti­fiques ont réussi à créer des diamants en quelques minutes

par   Sarah Ben Bouzid   | 25 novembre 2020

Des scien­ti­fiques de la RMIT Univer­sity de Melbourne et de l’Uni­ver­sité natio­nale austra­lienne sont parve­nus à créer deux types de diamants en quelques minutes, à tempé­ra­ture ambiante. C’est la première fois que des diamants sont créés en labo­ra­toire sans apport de chaleur, annonçaient-ils dans The Conver­sa­tion le 19 novembre. Leur secret : soumettre des atomes de carbone à une pres­sion équi­va­lente à une colli­sion d’as­té­roïdes.

Dans la nature, les diamants se forment dans les profon­deurs de la Terre pendant des milliards d’an­nées. Ce proces­sus néces­site des envi­ron­ne­ments jouis­sant d’une pres­sion et de tempé­ra­tures excep­tion­nel­le­ment élevées dépas­sant 1 000℃. Dans un diamant normal, les atomes sont dispo­sés en une struc­ture cris­tal­line cubique. Cepen­dant, il est égale­ment possible d’agen­cer ces atomes de carbone de manière à ce qu’ils présentent une struc­ture cris­tal­line hexa­go­nale, appe­lée lons­da­léite. Cette forme de diamant est très recher­chée car elle est 58 % plus dure que le diamant ordi­naire, déjà consi­déré comme le maté­riau natu­rel le plus dur au monde.

Or, les conclu­sions des cher­cheurs publiées dans la revue Small montrent que la lons­da­léite et le diamant ordi­naire peuvent être formés à tempé­ra­ture ambiante en labo­ra­toire, par simple appli­ca­tion de hautes pres­sions. Pour cela, ils ont conçu une expé­rience dans laquelle un petit morceau de carbone semblable au graphite a été soumis à la fois à des forces de cisaille­ment extrêmes et à des pres­sions élevées, pour encou­ra­ger la forma­tion de diamant. Aucun chauf­fage supplé­men­taire n’a été utilisé.

En utili­sant la micro­sco­pie élec­tro­nique avan­cée, une mince rivière de diamant (envi­ron 200 fois plus petite qu’un cheveu humain) entou­rée d’une mer de Lons­da­léite a été produite. C’est la force de cisaille­ment qui a été la clé de la forma­tion de ces diamants à tempé­ra­ture ambiante. Natu­rel­le­ment, la possi­bi­lité de fabriquer de la lons­da­léite « plus dure que le diamant » à tempé­ra­ture ambiante en seule­ment quelques minutes ouvre de nombreuses possi­bi­li­tés de fabri­ca­tion.

Le prochain défi est de réduire la pres­sion néces­saire pour former ces diamants, car celle utili­sée pour cette expé­rience, s’éle­vant à 80 giga­pas­cals, est l’équi­valent du poids de 640 éléphants d’Afrique infligé sur la pointe d’un chaus­son de danse clas­sique. Si le diamant et la lons­da­léite pouvaient être fabriqués à des pres­sions plus basses, les cher­cheurs pour­raient en fabriquer davan­tage, plus rapi­de­ment et à moindre coût.

Source : The Conver­sa­tion

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