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Avec leurs facettes scintillantes et leur dureté inflexible, les diamants détiennent depuis longtemps le titre de champion naturel de la solidité. Ils ornent les couronnes et coupent l’acier, gagnant ainsi la réputation d’être le symbole ultime de force et de résilience. Mais leur règne est-il vraiment absolu ?
Qu’est-ce qui explique la dureté d’un diamant ?
Les diamants ont longtemps été considérés comme le summum de la dureté dans le monde naturel. Leur résistance et leur durabilité remarquables en font non seulement un symbole de luxe, mais également une norme de dureté par rapport à laquelle tous les autres matériaux sont mesurés. Les diamants doivent leur dureté exceptionnelle à leur structure atomique. Chaque atome de carbone d’un diamant est lié à quatre autres atomes de carbone dans un arrangement tétraédrique, formant une structure de réseau tridimensionnelle solide et rigide.
Cet arrangement crée des liaisons covalentes incroyablement fortes entre les atomes, rendant les diamants résistants à la déformation. De plus, l’absence de plans de faiblesse au sein de la structure cristalline empêche les atomes de glisser les uns sur les autres, contribuant ainsi à la dureté exceptionnelle de ce minéral. Quoi qu’il en soit, la dureté est un concept à multiples facettes. Ainsi, même si les diamants résistent parfaitement aux rayures, ils ne sont pas invincibles. Ils peuvent être clivés le long de plans spécifiques au sein de leur structure cristalline, ce qui les rend susceptibles de se briser sous une pression ou un impact élevé.
Les principaux concurrents des diamants
La question est maintenant de savoir s’il existe un matériau plus dur que le diamant. Notons que la dureté d’un matériau fait référence à sa résistance à la déformation ou aux rayures. La dureté est mesurée sur l’échelle de Mohs, une échelle qualitative qui classe la dureté des minéraux en fonction de leur capacité à se rayer les uns les autres. Les diamants, classés tout en haut de cette échelle avec un score parfait de 10, étaient autrefois considérés comme d’une dureté inégalée.
Car le fait est qu’il existe en fait des matériaux plus durs que le diamant, du moins théoriquement. En fait, les progrès récents de la recherche scientifique ont permis de constater qu’il existe d’autres matériaux qui pourraient être plus durs que le diamant, mais ils n’existent pas sous une forme palpable, ou sont alors extrêmement rares. L’un de ces matériaux est le graphène. Composé d’une seule couche d’atomes de carbone disposés dans un réseau en nid d’abeilles bidimensionnel, le graphène est incroyablement fin, mais exceptionnellement résistant.
Même s’il ne surpasse pas le diamant sur l’échelle de Mohs, sa structure atomique lui confère des propriétés mécaniques impressionnantes. La dureté du graphène réside notamment dans sa capacité à répartir et à absorber efficacement la force, ce qui le rend plus résistant que l’acier et plus flexible que le caoutchouc. La lonsdaléite est un autre concurrent potentiel du diamant. Cet allotrope théorique de carbone, également connu sous le nom de diamant hexagonal, aurait une dureté 58 % plus élevée que son homologue cubique. Cependant, la lonsdaléite n’a été produite qu’en quantités microscopiques, ce qui limite ses applications pratiques. Par ailleurs, pourquoi le diamant Hope a-t-il la réputation d’être maudit ?