Une équipe internationale de scientifiques a signalé un nouveau matériau extra-dur qui pourrait être utilisé pour le forage, construction de machines et d'autres domaines. Le nouveau borure de tungstène qu'ils ont découvert surpasse le pobedit largement utilisé, un matériau composite dur de carbure de tungstène et de cobalt avec intercalation de diamant artificiel. Les résultats de leur étude ont été publiés dans la revue scientifique réputée, les Journal des lettres de chimie physique .

Les substances superdures ont un large champ d'application dans le forage de puits, machine de construction, travail des métaux, l'industrie de la défense, médecine et bien d'autres domaines. Le matériau le plus dur connu, diamant, est inabordable pour de nombreuses applications. Son concurrent lointain, pobedit, est restée inégalée au cours des 80 dernières années. Développé dans les années 1930, il a été utilisé pendant la Seconde Guerre mondiale pour fabriquer des calottes antichars (le mot « pobedit » est en fait dérivé du russe « pobeda, " qui signifie " victoire ") et a été utilisé pendant des décennies pour fabriquer des trépans pour les plates-formes de forage. Les matériaux plus durs nécessitent une synthèse à plus haute pression ou ont une ténacité beaucoup plus faible.

Une équipe de scientifiques dirigée par le professeur Artem Oganov de Skoltech et l'Institut de physique et de technologie de Moscou (MIPT) a utilisé l'algorithme évolutif USPEX pour prédire un nouveau matériau, WB5, qui peut être synthétisé à pression normale et peut rivaliser avec succès avec pobedit dans les deux paramètres les plus essentiels ‒ dureté et ténacité à la rupture ‒ qui sont 50 pour cent plus élevés et 20 pour cent inférieurs, respectivement, pour WB5 par rapport à pobedit. Le nouveau matériau est un composé jusque-là inconnu qui peut être facilement obtenu dans des conditions normales. Les scientifiques de Skoltech ont mené leur étude dans le cadre du projet à grande échelle de Gazprom Neft visant à créer de nouveaux matériaux pour les applications de forage.

"Avant de découvrir le nouveau matériau, nous avions étudié beaucoup de systèmes sur ordinateur, essayer de prédire des composés chimiques stables et de calculer leurs propriétés. C'étaient des substances assez intéressantes, bien qu'ils puissent difficilement rivaliser avec pobedit. A un moment donné, Je pensais qu'on ne battrait jamais pobedit, qui a tenu bon pendant près d'un siècle, et pour une bonne raison. Mais soudain, nous avons vu une lueur d'espoir, et bientôt trouvé un composé unique, WB5, ", explique le responsable de l'étude Artem Oganov.

« Le système tungstène-bore a fait l'objet d'une multitude d'études expérimentales et théoriques, et il est surprenant que ce composé n'ait pas été découvert jusqu'à présent, " a déclaré le premier auteur de l'étude, le Dr Alexander Kvashnin.