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Le diamant, l’un des matériaux les plus durs actuellement, pourrait avoir un rival. Une nouvelle forme de carbone, aussi dure que cette pierre précieuse mais aussi légère que le graphite d’un crayon, pourrait théoriquement être utilisée pour des applications telles que le stockage de gaz et l’opto-électronique.

Pour l’opto-électronique

Le carbone existe sous différentes formes naturelles, appelées allotropes, selon la façon dont ses atomes se lient les uns aux autres. Parmi les allotropes de carbone les plus connues, on trouve le diamant et le graphite, la substance utilisée dans les crayons, bien que de nombreux autres types puissent être fabriqués de manière synthétique.
Susumu Okada et ses collègues de l’université de Tsukuba au Japon ont utilisé un programme informatique qui simule les molécules et leurs propriétés pour découvrir un nouvel allotrope de carbone théorique, que les chercheurs proposent de fabriquer à partir de molécules facilement disponibles. Ils ont nommé cette structure pentadiamant parce qu’elle est constituée d’anneaux d’atomes de carbone en forme de pentagone qui sont chacun liés à trois ou quatre autres atomes de carbone.
La fabrication d’allotropes à partir d’un mélange d’atomes de carbone liés à trois ou quatre autres est particulièrement intéressante car elle peut mener à des structures variées présentant des caractéristiques spécifiques, comme la résistance à l’étirement. « Ce sont les blocs Lego des allotropes de carbone », explique M. Okada. « Ainsi, en les assemblant, nous pouvons concevoir – en principe – un nombre infini d’allotropes ».

Des allotropes avec différentes propriétés

« C’est fantastique de voir combien de matériaux aux propriétés complètement différentes, nouvelles et étonnantes peuvent être fabriqués uniquement à partir de carbone, et pourtant nous en explorons de nouveaux comme le montre ce travail », déclare Leo Gross, à IBM recherche à Zurich, en Suisse.
Cette recherche a été publiée dans Physical Review Letters.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

Une nouvelle forme de carbone est plus dure que le diamantmartinPhysique
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