(PhysOrg.com) -- Des chercheurs en Chine ont utilisé des calculs mathématiques pour prédire que sous compression à froid, deux nouveaux allotropes de carbone peuvent être formés. Dans leur article prépublié le arXiv , l'équipe décrit comment les deux nouveaux allotropes auraient un facteur de dureté quelque part entre le graphite et le diamant.

Un allotrope est une substance qui est essentiellement la même qu'une autre, avec juste des différences mineures dans la structure. Ainsi, le graphite et les diamants sont tous deux des allotropes du carbone. Dans leur papier, l'équipe de recherche montre, via des calculs mathématiques, celui qui soumet un allotrope de graphite à des degrés variables de pression à la fois froide et élevée, entraînerait de petits changements dans la structure, résultant en deux nouveaux allotropes de carbone.

Avant ce travail, d'autres chercheurs ont émis l'hypothèse que l'application d'une pression à température ambiante (plus de 10 GigaPascals) sur le graphite entraînerait également des changements structurels, créer de nouveaux allotropes (M10-carbone, M-carbone monoclinique, carbone W orthorhombique ou carbone C4 au centre du corps cubique) bien que jusqu'à présent, il ne soit pas clair si ces changements resteraient en vigueur après la suppression de la pression.

Les nouveaux allotropes qui seraient théoriquement produits en exerçant une pression à froid, que l'équipe a appelé H-carbone et S-carbone, serait aussi apparemment plus stable que les allotropes produits sans le froid, et encore plus stable, ils disent, que le graphite sous pression, ce qui signifie qu'ils auraient plus de chances de survivre dans leur état comprimé après avoir été ramenés à des conditions normales.

En utilisant des modèles mathématiques pour prédire la création de nouveaux allotropes de carbone, les chercheurs ouvrent la voie à des expériences dans le monde réel pour découvrir si les nouveaux matériaux existeraient vraiment, et si oui, à quelles fins ils pourraient être utilisés. Les nouveaux allotropes de carbone auraient des propriétés optiques différentes, tels que leur degré de transparence, par exemple ou dans quelle mesure ils réfléchissent la lumière, que des allotropes déjà bien compris qui sont déjà utilisés dans des applications du monde réel, . De telles propriétés dans de nouveaux allotropes, si elles peuvent être maintenues dans des conditions raisonnables, pourrait conduire à des produits nouveaux et meilleurs.

Mais avant que les chercheurs ne commencent à essayer de produire ces nouveaux allotropes, un travail plus théorique devra être fait pour voir s'il y en a d'autres qui attendent encore d'être découverts.

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