Le Q-Carbone, un nouveau matériau plus dur que le diamant

Mis au point par une équipe de recherche de l'Université de Caroline du Nord, ce nouveau matériau détrônerait le diamant dans la catégorie des matériaux les plus résistants et pourrait avoir une place de choix dans l'industrie.

Le diamant est actuellement le matériau naturel le plus dur. Il est composé de carbone et parfois d’olivine (un minéral) en infime quantité. En raison de ses propriétés (notamment sa dureté), il est utilisé dans l’industrie. Mais il a surtout acquis pour le grand public le statut de pierre précieuse à cause de sa rareté, de sa pureté et de ses qualités esthétiques. Pour cela, et même si la valeur varie en fonction de la taille et de la pureté, il est souvent vendu à des prix exorbitants.

Aujourd’hui, le Q-Carbone est en passe de l’éconduire. C’est qu’il surpasserait en tout le diamant : dureté, brillance et il serait ferromagnétique, c’est-à-dire qu’il présente une capacité d’aimantation naturelle sous l’effet d’un champ magnétique. Dans des cas particuliers, il pourrait aussi devenir lumineux.

Si l’on en croit Jay Narayan, co-auteur avec Anagh Bhaumik de l’étude parue dans la revue APL Materials, il n’y aurait vraisemblablement qu’un endroit où l’on pourrait trouver cette troisième forme de carbone solide à l’état naturel : le noyau de certaines planètes.

Cette hypothèse n’est pas confirmée. Mais si elle l’était, la difficulté d’extraction qui en découlerait serait néanmoins caduc puisque les chercheurs sont parvenus à en générer en laboratoire. Pour en fabriquer, ils ont déposé du carbone amorphe (une forme du carbone qui ne possède pas de structure cristalline) sur une plaque de verre puis l’ont chauffé au laser à 3 700°C pendant un temps très court : 200 nanosecondes. Ils ont ensuite refroidi le carbone rapidement et ont ainsi obtenu le Q-Carbone.

Avec ce procédé, seules quelques plaques d’une épaisseur entre 40 et 500 nanomètres ont pu être produites. La phase d’expérimentations n’en est encore qu’à ses débuts et d’autres formes verront sûrement le jour. En attendant, le Q-Carbone offre de belles perspectives. Il pourrait notamment trouver des applications en électronique ou dans le domaine médicale et pourquoi pas un jour remplacer le diamant dans toutes sortes de procédés industriels. Il est encore trop tôt pour le savoir.

Par Sébastien Tribot