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Les diamants hexagonaux fabriqués en laboratoire sont plus forts que la vraie chose

Les diamants sont peut-être le matériau naturel le plus solide connu, mais les chercheurs viennent de créer une concurrence féroce.

En tirant un disque de graphite de la taille d’un sou sur un mur à 24 100 km / h (15 000 mi / h), les scientifiques ont momentanément créé un diamant hexagonal qui est à la fois plus rigide et plus résistant que le type cubique naturel.

Les diamants hexagonaux, également connus sous le nom de diamants Lonsdaleite, sont un type spécial de diamant avec carbone les atomes disposés selon un motif hexagonal. Formé lorsque le graphite est exposé à une chaleur et un stress extrêmes, comme sur les sites d’impact de météores, le matériau rare a longtemps été théorisé pour être plus résistant que les diamants cubiques ordinaires.

Cependant, comme les diamants hexagonaux trouvés dans les cratères d’impact contiennent trop d’impuretés, les scientifiques n’ont jamais mesuré avec précision leurs propriétés.

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Désormais, les chercheurs ont non seulement forgé les diamants hexagonaux, mais ont également mesuré leur rigidité – la capacité de résister aux changements de forme lorsqu’ils sont écrasés ou étirés – avec une combinaison d’ondes sonores et de lumière laser.

« Le diamant est un matériau tout à fait unique », co-auteur de l’étude Yogendra Gupta, directeur de l’Institut de physique des chocs de l’Université de l’État de Washington, dit dans un communiqué. « 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, produit sous des expériences de compression par choc, qui est nettement plus rigide et plus solide que les diamants gemmes ordinaires. »

Les diamants cubiques forment généralement plus de 150 kilomètres sous la surface de la Terre, sous des pressions extrêmes plusieurs fois supérieures aux profondeurs écrasantes de l’océan profond et à des températures supérieures à 2732 degrés Fahrenheit (1500 degrés Celsius). Mais pour former des diamants hexagonaux, les chercheurs ont imité l’impact à haute énergie d’une frappe de météore, utilisant de la poudre à canon et de l’air comprimé pour lancer les disques de graphite à des vitesses incroyables. Alors que les disques se heurtaient à un mur, les ondes de choc de l’impact transformèrent rapidement les disques en diamants hexagonaux.

Pour mesurer la force et la rigidité des diamants en une fraction de seconde avant que les minéraux ne soient réduits en mille morceaux, les chercheurs ont émis une onde sonore et ont mesuré la vitesse à laquelle il voyageait à travers les diamants hexagonaux avec un laser. (Les ondes sonores font fluctuer la densité du diamant lors de son déplacement, ce qui affecte la longueur du trajet du faisceau laser.) Plus un matériau est rigide, plus le son le traverse rapidement.

Il est difficile de dire si les diamants hexagonaux sont plus durs que le diamant moyen. La dureté est une mesure de la difficulté de rayer la surface d’un matériau, et les diamants hexagonaux n’existaient pas assez longtemps pour que les scientifiques les rayent.

À l’heure actuelle, les scientifiques n’ont pas trouvé de moyen de créer plus de diamants hexagonaux à longue durée de vie en laboratoire, mais si une méthode est découverte, les chercheurs prévoient une gamme d’utilisations pour eux – des pointes de forets plus efficaces aux bagues de fiançailles plus sophistiquées. .

« Si un jour nous pouvons les produire et les polir, je pense qu’ils seraient plus demandés que les diamants cubiques », a déclaré Gupta. «Si quelqu’un vous disait: ‘Écoutez, je vais vous donner le choix entre deux diamants: l’un est beaucoup plus rare que l’autre.’ Lequel choisiriez-vous? »

Les chercheurs ont publié leurs résultats le 31 mars dans le Journal Examen physique B.

Publié à l’origine sur 45Secondes.fr.

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