L'ancienne météorite 'Canyon Diablo' révèle une mystérieuse structure cristalline de diamant

Motifs de Widmanstätten observés dans la même météorite. (James St. John/Wikimedia Commons/CC BY 2.0)

En étudiant des diamants à l'intérieur d'une ancienne météorite, les scientifiques ont découvert une étrange structure microscopique entrelacée qui n'avait jamais été vue auparavant.

La structure, une forme imbriquée de graphite et de diamant, possède des propriétés uniques qui pourraient un jour être utilisées pour développer une charge ultra-rapide ou de nouveaux types d'électronique, selon les chercheurs.

Les structures en diamant étaient enfermées à l'intérieur de la météorite Canyon Diablo, qui a percuté la Terre il y a 50 000 ans et a été découverte pour la première fois en Arizona en 1891. Les diamants de cette météorite ne sont pas du genre que la plupart des gens connaissent.



La plupart des diamants connus se sont formés à environ 150 kilomètres (90 miles) sous la surface de la Terre, où les températures montent à plus de 1 093 degrés Celsius (2 000 degrés Fahrenheit). Les atomes de carbone dans ces diamants sont disposés en formes cubiques.

En revanche, les diamants à l'intérieur de la météorite Canyon Diablo sont connus sous le nom de lonsdaleitedu nom de la cristallographe britannique Dame Kathleen Lonsdale , première femme professeur de l' University College Londonet ont une structure cristalline hexagonale. Ces diamants ne se forment que sous des pressions et des températures extrêmement élevées.

Bien que les scientifiques aient réussi à fabriquer de la lonsdaleite en laboratoireutilisant de la poudre à canon et de l'air comprimé pour propulser des disques de graphite à 24 100 kilomètres par heure (15 000 miles par heure) contre un murla lonsdaleite ne se forme autrement que lorsque des astéroïdes frappent la Terre à des vitesses extrêmement élevées.

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En étudiant la lonsdaleite dans la météorite, les chercheurs ont trouvé quelque chose d'étrange. Au lieu des structures hexagonales pures auxquelles ils s'attendaient, les chercheurs ont trouvé des excroissances d'un autre matériau à base de carbone appelé graphène imbriqué avec le diamant.

Ces excroissances sont connues sous le nom de diaphites, et à l'intérieur de la météorite, elles forment un motif en couches particulièrement intrigant. Entre ces couches se trouvent des 'défauts d'empilement', ce qui signifie que les couches ne s'alignent pas parfaitement, ont déclaré les chercheurs dans un déclaration .

La découverte de diaphites dans la lonsdaleite météoritique suggère que ce matériau peut être trouvé dans d'autres matériaux carbonés, ont écrit les scientifiques dans l'étude, ce qui signifie qu'il pourrait être facilement disponible pour être utilisé comme ressource. La découverte donne également aux chercheurs une meilleure idée des pressions et des températures nécessaires pour créer la structure.

Le graphène est constitué d'une feuille de carbone d'un atome d'épaisseur, disposée en hexagones. Bien que la recherche sur ce matériau soit toujours en cours, le matériau a de nombreuses applications potentielles.

Parce qu'il est à la fois aussi léger qu'une plume et aussi solide qu'un diamant, à la fois transparent et hautement conducteur, et 1 million de fois plus fin qu'un cheveu humain, il pourrait un jour être utilisé pour des médicaments plus ciblés, de l'électronique plus fine aveclumièredes vitesses de charge ultra-rapides, ou une technologie plus rapide et plus flexible, ont déclaré les chercheurs.

Et maintenant que les chercheurs ont découvert ces croissances de graphène à l'intérieur des météorites, il est possible d'en savoir plus sur la façon dont elles se formentet donc comment les fabriquer en laboratoire.

«Grâce à la croissance contrôlée des couches des structures, il devrait être possible de concevoir des matériaux à la fois ultra-durs et ductiles, ainsi que des propriétés électroniques ajustables d'un conducteur à un isolant», Christoph Salzmann, chimiste à l'University College de Londres. et co-auteur d'un article décrivant la recherche, a déclaré dans le déclaration .

Les nouvelles structures étranges ont été décrites le 22 juillet dans le journal Actes de l'Académie nationale des sciences .

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Cet article a été initialement publié par Sciences en direct . Lire l'article d'origine ici .

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