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Une vue d'artiste de l'enclume en diamant utilisée pour obtenir l'aérogel. © Kwei-Yu Chu/LLNL
Le grand public n'a probablement connu l'existence des aérogels que grâce à la mission Stardust. Pourtant, ces matériaux, semblables à un gelgel où le composant liquide est remplacé par du gaz et qui possède d'extraordinaires capacités d'isolant thermique, sont connus depuis 1931. On doit cette première au chimiste Samuel S. Kistler. Il s'agissait initialement d'aérogels de silicesilice mais, au cours des années, d'autres aérogels, d'alumine, d'oxyde de chrome(III) ou d'oxyde d'étainétain sont apparus. Aujourd'hui, on s'intéresse à des aérogels de carbone.
Les chercheurs du Lawrence Livermore National Laboratory viennent de s'en servir pour créer un matériaumatériau à priori improbable : un aérogel en diamantdiamant dont la densité est très faible, seulement quarante fois celle de l'airair. Pour l'obtenir, ils ont utilisé une cellule à enclume de diamants.
Un bon matériau pour l'optique
Leur dispositif tient dans la paume d'une main et comporte deux diamants entre lesquels on place en sandwich un échantillon de taille millimétrique que l'on veut comprimer à des pressionspressions extrêmes, par exemple de l'ordre de 3 millions d'atmosphèresatmosphères. TransparentsTransparents, les diamants peuvent laisser passer des faisceaux laserslasers et c'est ainsi que l'on explore les conditions pouvant régner au centre de la Terre ou au cœur des planètes géantesplanètes géantes comme Jupiter.
Dans le cas présent, les physiciensphysiciens ont d'abord fait infuser du néonnéon à travers les pores d'un échantillon d'aérogel de carbonecarbone et l'ont ensuite comprimé à plus de 200.000 atmosphères et chauffé à plus de 1.000 °C. L'aérogel de diamant obtenu pourrait servir à recouvrir des lentilleslentilles dans des dispositifs optiques, comme des microscopesmicroscopes ou certains télescopes. En réduisant la quantité de lumière réfléchielumière réfléchie, cela permettrait d'améliorer la qualité de ces instruments.
