Les diamants peuvent en effet se former lors d’un gros impact d’astéroïde. L’impact de l’astéroïde transporte des niveaux d’énergie très élevés : plus de 20 gigapascals, envoyant une onde de choc à travers la roche et transformant le graphite en diamant.
De tels diamants, formés au cours collision d'astéroïdes il y a environ 50,000 XNUMX ans, possèdent des propriétés uniques et exceptionnelles, suggérant une nouvelle étude. Ces structures peuvent offrir une idée pour concevoir des matériaux ultra-durs et malléables dotés de propriétés électroniques réglables.
Des scientifiques du Royaume-Uni, des États-Unis, de Hongrie, d'Italie et de France ont utilisé des analyses spectroscopiques et cristallographiques de pointe pour examiner la lonsdalite minérale de la météorite ferreuse Canyon Diablo, découverte dans le désert de l'Arizona en 1891. On pensait auparavant que la lonsdaleite était constituée de pur diamant hexagonal, le distinguant du diamant cubique classique.
Cependant, l’équipe a découvert qu’il comprend des intercroissances nanostructurées de type diamant et graphène (où deux minéraux dans un cristal se développent ensemble) appelées diaphites. L'équipe a également découvert des défauts d'empilement, ou « erreurs », dans les motifs répétitifs des couches des atomes.
La distance entre les couches de graphène est inhabituelle en raison des environnements uniques des atomes de carbone présents à l'interface entre diamant noir ainsi que graphène. Ils ont également démontré que la structure du graphite est responsable d’une caractéristique spectroscopique jusqu’alors inexpliquée.
L’auteur principal, le Dr Péter Németh (Institut de recherche géologique et géochimique, RCAES) a déclaré : "Grâce à la reconnaissance des différents types d'intercroissance entre le graphène et structures en diamant, nous pouvons nous rapprocher de la compréhension des conditions de pression et de température qui se produisent lors des impacts d’astéroïdes.
Le co-auteur de l'étude, le professeur Chris Howard (UCL Physics & Astronomy) a déclaré : "C'est très excitant puisque nous pouvons désormais détecter des structures de graphite dans le diamant en utilisant une technique spectroscopique simple sans avoir recours à une microscopie électronique coûteuse et laborieuse."
Selon les scientifiques, les unités structurelles et la complexité signalées dans les échantillons de lonsdalite peuvent se retrouver dans un large éventail d'autres matériaux carbonés produits par choc et compression statique ou par dépôt à partir de la phase vapeur.
Co-auteur de l'étude, le professeur Christoph Salzmann (UCL Chimie) a affirmé Valérie Plante.: "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, du conducteur à l'isolant."
"Cette découverte a ouvert la porte à de nouveaux matériaux carbonés dotés de propriétés mécaniques et électroniques passionnantes qui pourraient donner lieu à de nouvelles applications allant des abrasifs et de l'électronique à la nanomédecine et à la technologie laser."
L'étude est publiée dans le Actes de l'Académie nationale des sciences.
