Actuellement, le diamant est considéré comme l’un des matériaux naturels les plus durs et les plus résistants aux rayures au monde La plupart des diamants trouvés dans la nature et souvent utilisés dans les bijoux présentent une structure cristalline cubique, un motif répétitif de 8 atomes formant un cube avec des atomes de carbone à ses sommets Chaque atome de carbone forme quatre liaisons avec ses voisins, expliquant la stabilité globale et la dureté de la structure cristalline

Bien que le diamant soit généralement mentionné comme le minéral le plus dur, certains minéraux sont plus durs Moissanite, un carbure de silicium naturel, est presque aussi dur que le diamant C’est un minéral rare, découvert par le chimiste français Henri Moissan en 1893 lors de l’examen d’échantillons de roche d’un cratère de météore situé dans le Canyon Diablo, Arizona Le nitrure de bore hexagonal est 18% plus dur que le diamant Formé lors d’éruptions volcaniques, ce minéral – si rare qu’il n’a pas de nom minéral formel – forme de petites inclusions microscopiques dans les roches de lave Mais la lonsdaleite, également appelée diamant hexagonal, car elle est faite de carbone et est similaire au diamant, est considérée comme encore plus forte Dans une structure cristalline hexagonale, chaque atome de carbone peut former six liaisons avec ses voisins – en théorie Également décrite à partir d’échantillons de la météorite Canyon Diablo, l’existence de ce minéral était encore contestée en 2014, certains minéralogistes arguant qu’il s’agissait d’une mauvaise identification de cristaux de diamant microscopiques.

Nommés pour leur structure cristalline à six faces, des diamants hexagonaux ont été trouvés sur des sites d’impact de météorites, et d’autres ont été brièvement fabriqués dans des laboratoires, de sorte que la lonsdaleite – du nom de la cristallographe irlandaise pionnière Kathleen Lonsdale – est maintenant reconnue comme un minéral distinct. Mais tous les échantillons étaient soit trop petits, soit avaient une existence trop courte pour être mesurés et sa dureté exacte n’était pas connue jusqu’à présent

Désormais, des scientifiques de l’Institut de physique des chocs de l’Université de l’État de Washington ont créé des diamants hexagonaux suffisamment grands pour mesurer leur rigidité et ont également calculé leur dureté. Les résultats de leurs expériences sont publiés dans un récent numéro de Physical Review Letters

“Le diamant est un matériau tout à fait unique”, a déclaré Yogendra Gupta, directeur de l’Institute for Shock Physics et auteur correspondant de l’étude. “Ce n’est pas seulement le plus résistant – il possède de belles propriétés optiques et une conductivité thermique très élevée Nous avons maintenant fabriqué la forme hexagonale du diamant, produite sous des expériences de compression par choc, qui est nettement plus rigide et plus résistante que les diamants gemmes ordinaires.”

Les chercheurs souhaitent depuis longtemps créer un matériau plus résistant que les diamants naturels, qui pourrait avoir une variété d’utilisations dans l’industrie Les scientifiques ont utilisé de la poudre à canon et du gaz comprimé pour propulser de petits disques de graphite de la taille d’un sou à une vitesse d’environ 15000 miles par heure sur un matériau transparent. L’impact a produit des ondes de choc dans les disques qui les ont très rapidement transformés en diamants hexagonaux

Immédiatement après l’impact, les chercheurs ont produit une petite onde sonore et ont utilisé des lasers pour mesurer son mouvement à travers le diamant Le son se déplace plus rapidement à travers un matériau plus rigide Auparavant, le son se déplaçait plus rapidement à travers le diamant cubique; dans les diamants hexagonaux créés en laboratoire, il s’est déplacé plus rapidement, ce qui suggère que sa rigidité – la capacité d’un matériau à résister à la déformation sous une force ou une pression – est plus élevée

En général, les matériaux plus rigides sont également plus durs, a déclaré l’auteur principal Travis Volz, maintenant chercheur post-doctoral au Lawrence Livermore National Laboratory. La dureté est la résistance d’un matériau aux rayures ou à d’autres déformations de surface Bien que les chercheurs n’aient pas été en mesure de rayer les diamants pour tester directement la dureté, en mesurant la rigidité des diamants, ils peuvent faire des inférences sur leur dureté. Les résultats suggèrent que la lonsdaleite est 58% plus forte que le diamant, établissant un nouveau record

Malheureusement, les diamants hexagonaux artificiels n’existaient que pendant quelques nanosecondes Si la science avance au point où les diamants hexagonaux fabriqués en laboratoire peuvent être créés et récupérés, ils pourraient avoir une gamme d’utilisations.

“Les matériaux durs sont utiles pour les capacités d’usinage”, a déclaré Volz “Le diamant est utilisé depuis longtemps dans les trépans, par exemple Puisque nous avons constaté que le diamant hexagonal est probablement plus dur que le diamant cubique, il pourrait être une alternative supérieure pour l’usinage, le perçage ou tout type d’application où le diamant cubique est utilisé”

Bien que les avantages industriels soient évidents, Gupta a déclaré qu’il était encore possible que des diamants hexagonaux puissent un jour être utilisés sur des bagues de fiançailles Actuellement, les diamants cubiques fabriqués en laboratoire ont moins de valeur que leurs pairs naturels, mais les diamants hexagonaux seraient probablement plus nouveaux.

“Si un jour nous pouvons les produire et les polir, je pense qu’ils seraient plus demandés que les diamants cubes”, a déclaré Gupta “Si quelqu’un vous a dit, écoutez, je vais vous donner le choix entre deux diamants: l’un est beaucoup plus rare que l’autre”Lequel choisiriez-vous?”

Je suis géologue indépendant travaillant principalement dans les Alpes orientales J’ai obtenu mon diplôme en 2007 avec un projet étudiant comment le pergélisol, c’est-à-dire un sol gelé, réagit au plus

Je suis géologue indépendant travaillant principalement dans les Alpes orientales J’ai obtenu mon diplôme en 2007 avec un projet étudiant comment le pergélisol, c’est-à-dire un sol gelé, réagit aux changements récents plus visibles de l’environnement alpin En étudiant donc de vieilles cartes, des photographies et des rapports, je me suis intéressé à l’histoire de la géologie et à la façon dont les premiers géologues ont compris comment fonctionne la terre, en bloguant à ce sujet pendant mon temps libre Vivant dans l’un des domaines classiques des premières recherches géologiques, je combine des excursions avec les cartes historiques, les figures et les recherches qui y sont effectuées Mais la géologie est plus qu’une science historique ou locale, car les forces géologiques ont façonné et influencent toujours l’histoire dans le monde entier.

Diamant, Laboratoire

Actualités – États-Unis – Des scientifiques créent un cristal plus fort que le diamant
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Les diamants hexagonaux fabriqués en laboratoire sont plus rigides que les diamants naturels
Les scientifiques créent un cristal plus fort que le diamant
Les diamants hexagonaux fabriqués par l’homme sont plus rigides que les diamants cubiques courants
Le diamant artificiel s’est avéré plus résistant que le diamant naturel

Source: https://www.forbes.com/sites/davidbressan/2021/03/31/scientists-create-crystal-stronger-than-diamond/

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