En l’espace d’un œuf dur, des chercheurs sud-coréens créent des micro-diamants synthétiques à partir d’un mélange de graphène, de silicium, de gallium, de fer et de nickel.
Depuis des décennies, les scientifiques cultivent des diamants synthétiques en reproduisant en laboratoire les températures élevées et la pression intense qui transforment le carbone en diamant dans les profondeurs du manteau terrestre. On pense que le processus naturel se déroule sur un milliard d’années à une température de 2 700 degrés Fahrenheit (1 500 degrés Celsius) et à une pression de 50 000 atmosphères.
Une technique révolutionnaire, mise au point par le physico-chimiste Rodney Ruoff et son équipe de l’Institute for Basic Science en Corée du Sud, bouleverse cette stratégie de croissance des diamants.
Avec le nouveau procédé de laboratoire, la formation du diamant commence en 10 à 15 minutes. Le processus se déroule dans une petite chambre à une pression atmosphérique normale et ne nécessite pas de gemme « starter ».
« Depuis plus d’une décennie, je réfléchis à de nouvelles façons de faire pousser des diamants, croyant que cela pourrait se faire de manière inattendue par rapport à la pensée conventionnelle », a déclaré Ruoff à livescience.com. « D’ici un an ou deux, le monde pourrait avoir une idée plus claire de l’impact commercial potentiel. »
Jusqu’à présent, les diamants produits par Ruoff et son équipe sont des milliers de fois plus petits qu’un diamant de fiançailles. Néanmoins, ces minuscules diamants pourraient être utilisés à des fins industrielles et d’autres percées pourraient éventuellement avoir un impact sur l’industrie de la bijouterie.
Ruoff et son équipe ont fait passer du méthane super chaud riche en carbone dans la chambre spéciale, où il a rencontré un creuset contenant un mélange de gallium, de nickel, de fer et un peu de silicium.
Les scientifiques ont expliqué que le gallium est un métal qui catalyse la formation de graphène à partir du méthane. Le graphène, comme le diamant, est constitué d’atomes de carbone pur. La structure chimique du graphène est plate et droite dans un réseau hexagonal, alors que la structure du diamant est en forme de tétraèdre en 3D.
En moins de 15 minutes, un film de micro-diamants a commencé à se former sur la base du creuset. Les chercheurs pensent qu’une baisse de température à l’intérieur de la chambre concentre le carbone et le fait cristalliser en diamants.
« Cette avancée pionnière est le résultat de l’ingéniosité humaine, d’efforts inlassables et de la coopération concertée de nombreux collaborateurs », a déclaré Ruoff dans un communiqué.
Le processus de percée a été décrit en détail dans la revue scientifique Nature.
Crédit : Image par Igor Stratichuk, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.
