Une équipe internationale de scientifiques a défié la nature pour fabriquer des diamants en quelques minutes dans un laboratoire à température ambiante, un processus qui prend normalement des milliards d'années. d'énormes quantités de pression et de températures très chaudes.

L'équipe, dirigé par l'Université nationale australienne (ANU) et l'Université RMIT, fait deux types de diamants :le type trouvé sur une bague de fiançailles et un autre type de diamant appelé Lonsdaleite, qui se trouve dans la nature sur le site d'impacts de météorites tels que Canyon Diablo aux États-Unis.

L'un des principaux chercheurs, Professeur ANU Jodie Bradby, a déclaré que leur percée montre que Superman a peut-être eu un tour similaire dans sa manche lorsqu'il a broyé du charbon en diamant, sans utiliser son rayon de chaleur.

"Les diamants naturels sont généralement formés sur des milliards d'années, environ 150 kilomètres de profondeur dans la Terre où il y a des pressions élevées et des températures supérieures à 1, 000 degrés Celsius, " a déclaré le professeur Bradby de l'École de recherche en physique de l'ANU.

L'équipe, y compris l'ancien Ph.D. de l'ANU. le chercheur Tom Shiell maintenant à la Carnegie Institution for Science, précédemment créé Lonsdaleite en laboratoire uniquement à des températures élevées.

Cette nouvelle découverte inattendue montre que la Lonsdaleite et le diamant ordinaire peuvent également se former à des températures ambiantes normales en appliquant simplement des pressions élevées, équivalentes à 640 éléphants d'Afrique sur la pointe d'une chaussure de ballet.

"La tournure de l'histoire est la façon dont nous appliquons la pression. En plus des pressions très élevées, nous permettons au carbone de subir également quelque chose appelé "cisaillement" - qui est comme une force de torsion ou de glissement. Nous pensons que cela permet aux atomes de carbone de se mettre en place et de former de la Lonsdalite et du diamant ordinaire, " a déclaré le professeur Bradby.

Le co-chercheur principal, le professeur Dougal McCulloch et son équipe du RMIT ont utilisé des techniques avancées de microscopie électronique pour capturer des tranches solides et intactes des échantillons expérimentaux afin de créer des instantanés de la formation des deux types de diamants.

"Nos photos ont montré que les diamants réguliers ne se forment qu'au milieu de ces veines de Lonsdalite selon cette nouvelle méthode développée par notre équipe interinstitutionnelle, " a déclaré le professeur McCulloch.

"Voir ces petites" rivières "de Lonsdaléite et de diamant ordinaire pour la première fois était tout simplement incroyable et nous aide vraiment à comprendre comment elles pourraient se former."

Lonsdaléite, du nom de la cristallographe Dame Kathleen Lonsdale, la première femme élue membre de la Royal Society, a une structure cristalline différente du diamant ordinaire. Il est prévu qu'il soit 58% plus dur.

"La Lonsdaleite a le potentiel d'être utilisée pour couper des matériaux ultra-solides sur les sites miniers, " a déclaré le professeur Bradby.

"Créer plus de ce diamant rare mais super utile est l'objectif à long terme de ce travail."

Mme Xingshuo Huang est titulaire d'un doctorat de l'ANU. universitaire travaillant dans le laboratoire du professeur Bradby.

"Pouvoir fabriquer deux types de diamants à température ambiante était passionnant à réaliser pour la première fois dans notre laboratoire, ", a déclaré Mme Huang.

L'équipe, qui impliquait l'Université de Sydney et le Laboratoire national d'Oak Ridge aux États-Unis, ont publié les résultats de la recherche dans la revue Petit .