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Les nitrures de carbone pourraient être plus solides que le diamant

diamant
Crédits : RHJ / iStock

Récemment, des chercheurs ont expliqué avoir créé des nitrures de carbone, un matériau qui pourrait être plus solide que le diamant. Pratiquement impossible à rompre, cette découverte ouvre la voie à de nombreuses utilisations selon les scientifiques.

Mieux que les nitrures de bore cubique

Le diamant n’est autre que l’allotrope de haute pression du carbone, toutefois moins stable que le graphite et la lonsdaléite, les deux autres formes de cristallisation du carbone. Il est le matériau naturel le plus dur et bénéficie à ce titre de l’indice maximal sur l’échelle de Mohs (10). Il possède également une très forte conductivité thermique ainsi qu’une grande valeur et trouve donc de nombreuses applications dans l’industrie, les sciences et évidemment en joaillerie.

Et si un matériau pouvait détrôner le diamant en tant que matériau le plus solide au monde ? L’Université d’Édimbourg (Écosse) a piloté une étude sur le sujet publiée dans la revue Advanced materials en octobre 2023. Les scientifiques ont indiqué avoir obtenu un matériau pratiquement impossible à casser : les nitrures de carbone.

Bien plus résistants que les nitrures de bore cubique, actuellement considéré comme le second matériau le plus dur, les nitrures de carbone sont issus de la synthétisation de précurseurs de carbone et d’azote. De plus amples recherches devraient cependant déterminer si les nitrures de carbone sont réellement plus solides que le diamant.

Une première étude de synthèse

Les auteurs ont expliqué avoir soumis différentes formes de précurseurs d’azote carboné à de fortes pressions, entre 70 et 135 gigapascals, soit un million de fois la pression atmosphérique de la Terre. Les précurseurs ont aussi subi une chauffe à plus de 1 500°C. L’étonnement fut grand pour les chercheurs lorsque des nitrures de carbone sont apparus à la fin du processus.

nitrures de carbone
Crédits : Université d’Édimbourg / Advanced Materials

Ils estiment que ce type de matériau n’est autre que celui dont rêvent de nombreux scientifiques depuis au moins trente ans. Il faut dire que le potentiel des nitrures de carbone est connu depuis les années 1980. À l’époque, leur forte résistance à la chaleur avait en effet déjà pu être observée. Toutefois, aucune étude sérieuse à propos de leur synthèse n’avait été menée jusqu’à celle de l’Université d’Édimbourg.

Les scientifiques estiment en tout cas que cette avancée ouvre la porte à de nombreux usages. Il serait en effet possible de mettre au point des outils de coupe plus puissants que ceux intégrant des diamants ou encore des photodétecteurs. Citons également la possibilité de fabriquer des revêtements protecteurs pour certains véhicules et engins spatiaux.