Des scientifiques créent un matériau ultra-dur qui rivalise avec le diamant

Il leur a fallu plus de trois décennies. Une équipe internationale de scientifiques a récemment créé en laboratoire un matériau ultra-robuste, capable de rivaliser avec le diamant.

Nitrures de carbone

Détaillée dans la revue Advanced Materials, cette percée a impliqué la synthétisation pionnière de précurseurs de carbone et d’azote pour créer des nitrures de carbone plus résistants que le nitrure de bore cubique, qui est actuellement le second matériau le plus dur après le diamant.

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Selon les auteurs de l’étude, le potentiel des nitrures de carbone, présentant des structures tridimensionnelles tétraédriques, avait été mis en évidence dès les années 1980, mais leur création avait jusqu’à présent constitué un véritable défi.

Les spécialistes des matériaux des universités de Bayreuth (Allemagne) et de Linköping (Suède), ont réalisé cet exploit en soumettant différentes formes de précurseurs d’azote de carbone à des pressions de 70 à 135 gigapascals (soit un million de fois la pression atmosphérique au niveau de la mer) et à des températures supérieures à 1 500 °C. L’arrangement atomique a ensuite été examiné à l’aide d’un microscope à balayage.

Cette analyse minutieuse a révélé que trois des composés de nitrure de carbone synthétisés présentaient les structures attendues. Les scientifiques ont été agréablement surpris de constater que ceux-ci conservaient leur dureté exceptionnelle lorsqu’ils étaient refroidis et exposés à une pression normale.

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Un vaste éventail d’applications

L’équipe estime que ces nitrures de carbone pourraient être utilisés pour créer des revêtements protecteurs pour les véhicules et les engins spatiaux, ainsi que des outils de coupe encore plus robustes.

Pour ne rien gâcher, les trois composés synthétisés se sont également révélés photoluminescents, piézoélectriques (les matériaux produisent de l’électricité lorsqu’ils sont soumis à des force mécaniques) et à haute densité énergétique.

Il ne s’agit pas de la seule avancée récente dans le domaine de la science des matériaux. En octobre dernier, des équipes américaines et finlandaises avaient respectivement mis au point un nanomatériau digne de la science-fiction capable de réparer les nerfs sectionnés, ainsi que la surface la plus résistante à l’eau au monde.

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