Le graphène est un matériau que beaucoup considèrent comme miraculeux, et lorsqu’il est combiné avec des diamants, il n’a pas de rival.
Comme si cela sortait de la science-fiction, un groupe de chercheurs chinois a réussi à fusionner le graphène et le diamant dans un processus extrêmement exigeant pour créer un diamant incroyablement résistant mais également capable de conduire l’électricité. Cela s’applique aussi bien aux diamants synthétiques qu’à ceux naturels dont les méthodes d’obtention sont très complexes mais qui ont été améliorées au fil du temps.
Graphène et diamants, deux formes de carbone qui se renforcent mutuellement
Dans un article récent pour le PNAS, une nouvelle méthode de création d’un excellent conducteur électrique est détaillée. Il s’agit de mélanger du graphène et du diamant pour obtenir une manière optimale de conduire l’électricité tout en préservant la dureté optimale de ce type de matériaux. Il faut noter que le matériau le plus dur de la planète naturellement est le diamant, ce qui en réalité un allié inestimable pour les tâches nécessitant de la résistance. Le problème est que jusqu’à présent, il n’a jamais été possible de le rendre conducteur d’énergie.
Le groupe de scientifiques chinois provenant de différentes institutions de ce pays a utilisé des diamants synthétiques créés sur place (la Chine est le principal exportateur de ce type de matériau) et, en utilisant des composites de diamant et de graphène, les mélangent à des températures comprises entre 1300 et 1500 degrés, avec une pression de 12 gigapascals pour parvenir à faire naître ces diamants modifiés. Pour comprendre, 12 gigapascals constitue une pression gigantesque, car les conditions normales sur Terre nous maintiennent à des chiffres proches de 1013 hectopascals de pression (une pression plus élevée génère des anticyclones, tandis qu’une pression inférieure entraîne des dépressions).
Ainsi, un diamant d’environ 13 millimètres de diamètre et pas plus de 2 millimètres d’épaisseur est apparu, noir en raison du graphène. Ce matériau est donc ultra-résistant et permet également de conduire l’énergie, ce qui lui permet d’être utilisé dans des environnements où la survie d’autres objets est beaucoup plus compliquée. Les meilleurs exemples sont l’aéronautique et les vaisseaux spatiaux.
Cependant, il pourrait également avoir de nombreuses utilisations dans l’électrolyse et d’autres moyens de production d’hydrogène vert, donc son utilité ne fait aucun doute, bien qu’il soit probablement nécessaire de mener des recherches plus approfondies étant donné que son processus de production semble être assez coûteux.
En résumé :
- Des chercheurs chinois ont réussi à développer des diamants conducteurs d’électricité.
- Les diamants sont les matériaux naturels les plus durs de la planète, résistant aux hautes pressions et prenant des milliards d’années pour se former.
- Cependant, cette dureté pourrait avoir de multiples utilisations si elle était capable de conduire l’énergie.
- La Chine est le premier exportateur de diamants synthétiques dans le monde.
- Ils ont utilisé du graphène, une forme de carbone avec une haute conductivité électrique, pour développer des diamants conducteurs.
- Des composites de diamant et de graphène ont été synthétisés en utilisant un processus qui a nécessité des températures de 1300 à 1500 degrés et des pressions de 12 gigapascals.
- Cela a conduit à un matériau aussi dur que le diamant et aussi bon conducteur que le graphène, ce qui permet de l’utiliser dans des environnements très difficiles pour la survie d’autres matériaux, tels que les moteurs d’avions ou de vaisseaux spatiaux.
- Ils sont également utiles pour l’électrocatalyse afin de créer de l’hydrogène vert ou pour le traitement des eaux usées.
- Le graphène conférait une couleur noire opaque à ces diamants, d’un diamètre de 13 mm et d’une épaisseur maximale de 2 mm.