Découverte d’un concurrent du diamant… La substance la plus dure de la Terre trouvée
Une équipe de recherche a identifié une substance pratiquement incassable, censée rivaliser avec les « diamants » en tant que substance la plus dure sur Terre.
Les scientifiques ont découvert que lorsque des particules de carbone et d’azote étaient soumises à une chaleur et une pression extrêmes, les matériaux résultants, connus sous le nom de « nitrures de carbone », étaient encore plus durs que le nitrure de bore cubique, la deuxième substance la plus dure après les diamants.
Dans une étude publiée dans la revue Advanced Materials, les chercheurs ont déclaré que cette percée ouvre la voie à l’utilisation de matériaux multifonctionnels à des fins industrielles, notamment des revêtements protecteurs pour les voitures, les engins spatiaux, des outils de coupe haute performance, des panneaux solaires et des dispositifs de détection optique.
Les scientifiques tentent d’explorer le potentiel des nitrures de carbone depuis les années 1980, lorsqu’ils ont remarqué pour la première fois leurs propriétés exceptionnelles, notamment leur résistance élevée à la chaleur.
Cependant, après plus de trois décennies de recherche et de multiples tentatives pour les adapter, aucune résultat fiable n’a été rapporté, selon The Independent.
Maintenant, une équipe internationale de chercheurs, dirigée par des scientifiques de l’Institut de physique de la matière condensée et des systèmes complexes de l’Université d’Édimbourg, et des experts de l’Université de Bayreuth en Allemagne et de l’Université de Linköping en Suède, a réalisé des progrès significatifs.
La Dre Dominika Łańcucka, de l’Institut de physique de la matière condensée et des systèmes complexes de la Faculté de physique et d’astronomie de l’Université d’Édimbourg, a déclaré : « Lorsque nous avons découvert le premier matériau des nouveaux matériaux de nitrure de carbone, nous ne pouvions pas y croire. »
Elle a ajouté : « Les matériaux ont produit ce que les chercheurs rêvaient depuis trois décennies, et ces matériaux fournissent un puissant incitatif pour combler le fossé entre la fabrication de matériaux sous haute pression et les applications industrielles. »
L’équipe de recherche a exposé différentes formes de particules de nitrure de carbone à des pressions variant entre 70 et 135 gigapascals (environ un million de fois la pression atmosphérique) tout en les chauffant à des températures dépassant les 1500 degrés Celsius.
Pour déterminer l’arrangement atomique des composés dans ces conditions, les échantillons ont été éclairés par un faisceau de rayons X fortement focalisé dans trois accélérateurs de particules situés dans des installations de recherche telles que le Synchrotron européen en France, le Deutsches Elektronen-Synchrotron en Allemagne, et l’Advanced Photon Source aux États-Unis.
Les scientifiques ont découvert que trois composés de nitrure de carbone contenaient les éléments essentiels nécessaires à une dureté extrême, et ils ont constaté que ces trois composés conservaient leurs qualités semblables au diamant lorsqu’ils étaient ramenés à des conditions normales de pression et de température.
Des calculs et des expériences supplémentaires indiquent que les nouveaux matériaux possèdent des propriétés supplémentaires, notamment un éclat optique et une densité énergétique élevée, permettant le stockage d’une grande quantité d’énergie dans une petite masse.
