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
