Des chercheurs mettent au point un nanomatériau dur pour rivaliser avec les diamants
Les diamants ne sont pas seulement le meilleur ami de la femme. En tant que matériau naturel le plus dur, ils sont également convoités par les industries pour leur utilisation dans des applications telles que l'exploitation minière et le forage. Des chercheurs français et allemands ont désormais découvert un matériau non carbonique qui, selon eux, est presque aussi dur que le diamant. Ce matériau, composé de nitrure de bore thermodynamiquement stable, est également bien plus résistant aux chocs et à l'usure qu'un diamant polycristallin. L'équipe, qui se compose de chercheurs des universités de Heidelberg, Bayreuth, Paris et Grenoble, a conçu ce nouveau matériau en réduisant la taille des grains de nitrure de bore du micron au nano. En utilisant une presse de 5000 tonnes, le nitrure de bore a ensuite été synthétisé par une série de fortes pressions et de hautes températures. Plusieurs matériaux de nitrure de bore, composés de grains de différentes tailles, ont été testés par les chercheurs à l'aide d'un microscope électronique à transmission de haute résolution afin de caractériser la structure du nanomatériau. Ce n'est pas la première fois que le nitrure de bore cristallin cubique est envisagé pour une utilisation similaire à celle des diamants. Non seulement il résiste aux températures élevées - allant jusqu'à 1650 kelvin (K) alors que les diamants supportent une température de 950K seulement - mais il est extrêmement abrasif. Dès les années 1950, ce matériau a été utilisé dans des applications industrielles similaires à celles des diamants, telles que le traitement de différentes sortes d'aciers durs et résilients. Cependant, le nitrure de bore cristallin cubique n'a jamais pu remplacer les diamants complètement car il est deux fois moins dur qu'un diamant (50 GPa à la différence de 100 GPa pour les diamants). Bien que le nouveau matériau conçu par l'équipe franco-allemande soit moins dur qu'un diamant (85GPa), les chercheurs pensent que leur découverte mènera au développement de matériaux encore plus durs, résilients et thermiquement stables, qui pourraient un jour rivaliser avec le diamant.
Pays
Allemagne, France