Ce nouveau "super-diamant" est 30% plus résistant que les diamants connus

Publié par Adrien le 27/03/2024 à 08:00
Source: The Journal of Physical Chemistry Letters
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Des scientifiques ont simulé une forme de carbone théorique, potentiellement plus résistante que le diamant. Le diamant est connu pour être le matériau le plus dur sur Terre, mais le BC8 pourrait surpasser sa résistance de 30%.

Le BC8, un cristal composé de huit atomes de carbone, se distingue par sa capacité à résister à une compression supérieure de 30% à celle des diamants. Toutefois, sa synthèse en laboratoire demeure un défi, les tentatives actuelles n'ayant pas abouti.


Illustration de la structure possible du BC8, révélée par de nouvelles simulations sur superordinateur.
Crédit: Mark Meamber/LLNL

Une récente simulation a démontré que sa création serait possible uniquement sous des conditions de pression et de température très spécifiques. Cette découverte, publiée dans The Journal of Physical Chemistry Letters en janvier, pourrait éclairer sur la formation du BC8 au cœur d'exoplanètes riches en carbone.

Ces exoplanètes, sous des conditions extrêmes, pourraient favoriser l'apparition de structures carbonées comme le diamant et le BC8. Ivan Oleynik, professeur de physique à l'Université de Floride du Sud et auteur principal de l'étude, souligne l'importance de comprendre le BC8 pour modéliser précisément l'intérieur de ces exoplanètes lointaines.

Pour percer les mystères du BC8, les chercheurs ont utilisé Frontier, un superordinateur situé à l'Oak Ridge Leadership Computing Facility, pour simuler des milliards d'atomes de carbone sous diverses conditions. Leur étude révèle que le BC8 serait extrêmement stable à des pressions dépassant les 1 250 gigapascals, soit plus de 12 millions de fois la pression atmosphérique terrestre, tout en restant stable à des températures ambiantes une fois formé.

La structure atomique du BC8, similaire à celle du diamant mais sans ses plans de clivage, qui sont les points faibles des gemmes, indique une résistance supérieure. Cette compréhension nouvelle de la formation et de la stabilité du BC8 motive les chercheurs à tenter de nouveau sa synthèse. Le Laboratoire National d'Ignition de Lawrence Livermore (LLNL) explore des méthodes impliquant de fortes pressions, notamment en propulsant des diamants l'un contre l'autre à des vitesses supérieures à 72 000 km/h.
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