Pour la première fois, les scientifiques ont découvert comment produire des « nanofils de diamant » ultra-fins qui promettent des propriétés extraordinaires, y compris une résistance et une rigidité supérieures à celles des nanotubes et polymères les plus résistants d'aujourd'hui. Les fils ont une structure qui n'a jamais été vue auparavant. Un article décrivant cette découverte par une équipe de recherche dirigée par John V. Badding, professeur de chimie à la Penn State University, sera publié dans le numéro du 21 septembre 2014 de la revue Matériaux naturels . Le noyau des nanothreads que l'équipe de Badding a fabriqués est un long, mince brin d'atomes de carbone disposés comme l'unité fondamentale de la structure d'un diamant - anneaux en zig-zag "cyclohexane" de six atomes de carbone liés ensemble, dans lequel chaque carbone est entouré par d'autres dans la forte forme de pyramide triangulaire d'un tétraèdre. Crédit:Penn State University
Pour la première fois, les scientifiques ont découvert comment produire des « nanofils de diamant » ultra-fins qui promettent des propriétés extraordinaires, y compris une résistance et une rigidité supérieures à celles des nanotubes et polymères les plus résistants d'aujourd'hui. Un article décrivant cette découverte par une équipe de recherche dirigée par John V. Badding, professeur de chimie à la Penn State University, sera publié dans le numéro du 21 septembre 2014 de la revue Matériaux naturels .
« Du point de vue des sciences fondamentales, notre découverte est intrigante car les fils que nous avons formés ont une structure jamais vue auparavant, " a déclaré Badding. Le noyau des nanothreads que l'équipe de Badding a fabriqués est un long, mince brin d'atomes de carbone disposés comme l'unité fondamentale de la structure d'un diamant - anneaux en zigzag "cyclohexane" de six atomes de carbone liés ensemble, dans lequel chaque carbone est entouré par d'autres dans la forte forme de pyramide triangulaire d'un tétraèdre. "C'est comme si un bijoutier incroyable avait enfilé les plus petits diamants possibles dans un long collier miniature, " Badding a dit. "Parce que ce fil a un cœur de diamant, nous nous attendons à ce qu'il se révèle extraordinairement rigide, extraordinairement fort, et extraordinairement utile."
La découverte de l'équipe intervient après près d'un siècle de tentatives infructueuses d'autres laboratoires pour compresser des molécules contenant du carbone distinctes comme le benzène liquide dans un ordre, nanomatériau semblable au diamant. "Nous avons utilisé le grand appareil à haute pression Paris-Édimbourg du laboratoire national d'Oak Ridge pour compresser une quantité de benzène de 6 millimètres de large, une quantité gigantesque par rapport aux expériences précédentes, " a déclaré Malcolm Guthrie de la Carnegie Institution for Science, un co-auteur du document de recherche. "Nous avons découvert que la libération lente de la pression après une compression suffisante à température ambiante normale donnait aux atomes de carbone le temps dont ils avaient besoin pour réagir les uns avec les autres et se lier dans une chaîne hautement ordonnée de tétraèdres de carbone à file unique, formant ces nanofils à noyau de diamant."
