Les diamants font partie des matériaux les plus durs connus de l’homme, mais les experts pensent qu’ils peuvent être broyés pour obtenir quelque chose de plus dur.
La pierre précieuse est un matériau naturel composé de cristaux de carbone. Il existe sur Terre, et les recherches suggèrent même que des « fontaines de diamants » pourraient être envoyées à la surface dans le cadre d’un événement géologique majeur.
Alors qu’on pensait auparavant qu’il s’agissait de l’un des matériaux les plus durs en raison de son réseau tétraédrique, une structure de particules incroyablement durable, les experts ont découvert un moyen de le transformer en quelque chose d’encore plus résistant.
Des physiciens américains et suédois ont créé une simulation qui serait 30 % plus résistante à la pression que le diamant.
Les experts ont effectué des simulations précises de dynamique moléculaire quantique sur un superordinateur, afin de tester comment le diamant se comporte sous des pressions et des températures élevées qui devraient théoriquement le rendre instable.
Existe-t-il un moyen de rendre les diamants plus durs ?iStock
Leurs découvertes ont révélé comment les détails des conditions dans lesquelles les atomes de carbone du diamant peuvent être poussés pour créer cette structure inhabituelle.
Cette configuration est connue sous le nom de phase cubique centrée sur le corps de huit atomes (BC8) et n’a été observée sur Terre que dans deux autres matériaux : le silicium et le germanium.
Sur Terre, la phase BC8 du carbone n’existe pas naturellement, mais on pense qu’elle pourrait exister dans l’espace et dans des environnements à haute pression au sein des exoplanètes.
« La structure BC8 conserve la forme parfaite du voisin tétraédrique le plus proche, mais sans les plans de clivage trouvés dans une structure en diamant », a expliqué le physicien John Eggert, du Lawrence Livermore National Laboratory.
Bien que la théorie soit valable, les tentatives pour la formuler dans la réalité n’ont pas abouti jusqu’à présent. En effet, il existe une très petite région de température et de pression dans laquelle la phase BC8 peut se produire et ces plages sont inconnues.
« Nous nous attendions à ce que la phase BC8 post-diamant ne soit accessible expérimentalement que dans une région étroite, à haute pression et à haute température du diagramme de phase du carbone », a expliqué le physicien Ivan Oleinik de l'Université de Floride du Sud.
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