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TENDANCES SCIENTIFIQUES: Les diamants sont éternels et peuvent désormais être fabriqués en seulement quelques minutes

Une première: des scientifiques créent des diamants à température ambiante en laboratoire, et ce, en quelques minutes.

Recherche fondamentale

Dans les profondeurs de la surface terrestre, les diamants mettent des milliards d’années à se former. Outre du temps, ce processus exige également une chaleur extrême, une pression importante et de grandes quantités de carbone pour produire ces pierres précieuses. Des scientifiques en Australie défient les lois de la nature en les fabriquant en quelques minutes. Cet exploit n’a jamais été accompli auparavant, à moins que vous ne comptiez celui du superhéros iconique Superman.

Une avancée qui défie la nature

«Les diamants naturels se forment généralement sur des milliards d’années, à près de 150 km sous la Terre où les pressions sont élevées et où les températures dépassent les 1 000 degrés Celsius», a commenté Jodie Bradby, coauteure et professeure de physique à l’Université nationale australienne (ANU), dans un communiqué de presse. Les conclusions ont été publiées dans la revue «Small». C’est la première fois que des diamants sont créés avec succès en laboratoire en appliquant uniquement des pressions élevées, sans ajout de chaleur. Les scientifiques ont fabriqué deux types de diamants. Le premier appartient aux diamants traditionnels que l’on trouve sur les bagues. Le deuxième, dénommé lonsdaléite, se trouve dans la nature, sur les sites d’impact des météorites. Selon ce communiqué de presse, les scientifiques ont aplati du carbone avec une pression équivalente au poids de 640 éléphants d’Afrique se tenant sur la pointe de leurs pattes, à l’instar d’une danseuse classique, pour créer ces diamants. Jodie Bradby expliquait: «Le coup de théâtre de cette histoire repose sur la manière dont nous appliquons la pression. En plus des pressions très élevées, nous soumettons le carbone à un phénomène appelé “cisaillement”, semblable à une force de torsion ou de glissement. Nous pensons que cela permet aux atomes de carbone de se mettre en place et de former la lonsdaléite et le diamant habituel.» L’équipe a utilisé des techniques d’imagerie avancées pour obtenir des images à très haute résolution afin d’illustrer la formation de ces deux types de diamants. La lonsdaléite, plus dure, a suscité un plus grand enthousiasme du fait de son potentiel pour tailler dans des matériaux ultrasolides sur les sites d’exploitation minière. «L’objectif à long terme de ces travaux consiste à créer encore plus de diamants de ce type, qui sont à la fois rares et très utiles», a déclaré Xingshuo Huang, doctorante à l’ANU travaillant sur le projet, à la «CNN». «Ce fut très excitant de parvenir à créer pour la première fois deux types de diamants à température ambiante dans notre laboratoire.»

De bonnes nouvelles pour l’industrie

Un article soumis à «The Conversation» par les membres de l’équipe de recherche suggère que le fait de pouvoir créer des diamants à température ambiante en quelques minutes pourrait ouvrir la voie à plusieurs nouvelles possibilités dans le secteur de la fabrication. «Plus précisément, cette méthode de fabrication de la lonsdaléite, ce “diamant plus dur que du diamant”, est une excellente nouvelle pour les industries qui requièrent l’utilisation de matériaux extrêmement durs.» L’article indique que le prochain défi des scientifiques consiste à réduire la pression requise pour former ces diamants. «Si le diamant et la lonsdaléite peuvent être fabriqués à des pressions inférieures, nous pourrons en fabriquer encore plus, plus rapidement et à moindre coût.» «Tout processus à température ambiante est bien plus simple et plus abordable à concevoir qu’un processus devant être réalisé dans des conditions où les températures atteignent plusieurs centaines ou plusieurs milliers de degrés», a déclaré Jodie Bradby au «Daily Mail» britannique. «Malheureusement, je ne pense pas que le prix des diamants des bagues de fiançailles sera moins élevé. Mais nos lonsdaléites pourraient devenir les meilleurs amis des mineurs si nous parvenons à leur éviter de devoir changer aussi souvent leurs trépans onéreux.»

Mots‑clés

diamant, lonsdaléite, pression, carbone, température ambiante