Lorsque nous pensons au matériau naturel le plus dur de la planète Terre, nous pensons au diamant. Ces pierres si dures qu’elles peuvent couper de l’acier et de la pierre.

Mais au cours de ces dernières années, les scientifiques ont réussi à améliorer la ténacité de cette matière. À présent, c’est une équipe de chercheurs australiens qui viennent de créer un tout nouveau type rare de diamant, qui est encore plus dur que celui que l’on connaît déjà.

Ce nouveau diamant est une version de la lonsdaléite. La lonsdaléite est un minéral qui, avec le diamant et le graphite, est l’une des trois formes cristallisées naturelles du carbone. Cet élément a été découvert en 1967 dans un cratère météorique. Il faut savoir que la lonsdaléite est l’allotrope hexagonal du diamant : en effet, le diamant standard possède un système cristallin cubique, tandis que la lonsdaléite possède un réseau hexagonal, la rendant jusqu’à 58% plus dure qu’un diamant normal.

Les scientifiques ont réussi à créer une version nanométrique de la lonsdaléite en laboratoire et ces derniers prédisent qu’elle est encore plus dure que sa version naturelle.

En effet, ce matériau est si dur que l’équipe suggère de l’utiliser dès à présent dans les sites miniers, il pourrait être utilisé pour découper des matériaux très solides (y compris du diamant standard). « La structure hexagonale formée par les atomes de ce diamant le rendent beaucoup plus dur que les diamants réguliers, qui possèdent une structure cubique. Nous avons pu le créer à une échelle nanométrique, et c’est passionnant car souvent avec ces matériaux, « le plus petit est le plus fort » », a déclaré la chercheuse principale, Jodie Bradby de l’Université nationale australienne.

materiau diamant lonsdaléite

Crédits : Jamie Kidston

Afin de créer ce nouveau matériau, l’équipe a eu recours à la nano-ingénierie en créant le créant à partir de zéro, en utilisant un type de carbone qui n’a pas une forme définie (il ne possède pas de structure cristalline), connu sous le nom de carbone amorphe.

Bradby et son équipe ont disposé ce carbone dans un dispositif appelé cellule à enclumes de diamant, qui est composé de deux diamants opposés l’un à l’autre, afin de recréer les hautes pressions qui reignent dans le manteau terrestre.

cellule enclume diamant

Le schéma du principe d’une cellule à enclumes de diamant. Crédits : Pbroks13

À l’aide de ce dispositif, l’équipe a pu créer ces diamants avec une température de 400 degrés Celsius uniquement : moins de la moitié que les méthodes précédentes, signifiant que la technique est bien moins onéreuse et bien plus efficace ! Bien entendu, cela résulte également sur un matériau bien plus dur que toutes les tentatives précédentes.

Les chercheurs doivent maintenant effectuer d’autres essais pour connaître de manière précise la dureté de ce matériau, par rapport aux diamants habituels. « Ce nouveau diamant ne se retrouvera pas sur toutes les bagues de fiançailles. Vous en trouverez plutôt sur des sites miniers. Il a le potentiel de couper des choses très dures, avec plus de facilité, et plus rapidement », conclut Bradby.

VIDÉO : Découvrez le diamant encore plus dur que le diamant !

Sources : Scientific Reports, APS Physics, PhysOrg

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