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Soumettre du carbone vitreux à des pressions extrêmes, à température ambiante comme à température élevée, pour créer de nouvelles combinaisons de liaisons entre les atomesatomes : l'idée n'est pas nouvelle. Mais elle n'avait jusqu'alors pas donné entière satisfaction. Aujourd'hui, une équipe de chercheurs de l'université de Yanshan (Chine) et de l'université de Carnegie (États-Unis) rapporte avoir ainsi mis au point une nouvelle forme de carbone.
Rappelons que le carbone vitreux constitue une forme allotropique du carbone. Il n'a pas de structure cristalline, un peu comme c'est le cas du verre, d'où sa désignation. C'est précisément ce type de carbone que notre équipe internationale a porté à un peu moins de 1.000 °C et à quelque 250.000 fois la pression atmosphériquepression atmosphérique.
Comprimé, le carbone vitreux s’arrange pour présenter des liaisons type diamant (en rouge) qui unissent des feuilles de graphène (en noir) courbées, bouclées ou réticulées. © Timothy Strobel, université de Carnegie
Du carbone ultraléger et ultrarésistant
Les chercheurs ont ainsi obtenu une nouvelle forme de carbone qui présente à la fois des liaisons type graphite et des liaisons type diamant. À l'échelle nanométrique, ils ont observé une structure très ordonnée, mais à une échelle plus grande, ce matériaumatériau inédit reste plutôt désordonné. De quoi lui conférer une combinaison étonnante de propriétés.
Ce nouveau carbone, à la fois léger et résistant, élastique et conducteur d'électricité, pourrait notamment séduire les secteurs industriels pour qui les fonctionnalités priment sur le coût d'un matériau, comme l'aérospatiale ou le militaire par exemple. Les chercheurs espèrent par ailleurs pouvoir fabriquer encore plus de formes de carbone grâce à la méthode de synthèse qu'ils ont mise au point.
