Dur comme le diamant, la pression en moins

Dur comme le diamant, la pression en moins

Des chercheurs ont obtenu un matériau dont la dureté rivalise avec celle du diamant mais qui n’a pas besoin de très hautes pressions pour être fabriqué.

Dans la catégorie des matériaux super durs, des chercheurs de l’Université de Californie (UCLA) annoncent l’arrivée sur le ring d’un nouveau champion : le diboride de rhénium. Fabriqué à partir de rhénium et de bore, ce matériau est suffisamment dur pour rayer le diamant, expliquent Richard Kaner et ses collègues dans la revue Science publiée aujourd’hui.

De tous les matériaux connus, le diamant est le plus dur. D’autres matériaux, notamment des métaux, sont très résistants mais pas toujours rigides : dans certains cas, lorsqu’une force est appliquée sous un angle précis, ils se déforment. L’exceptionnelle dureté du diamant est due à l’arrangement de ses atomes de carbone. Chaque atome partage un électron avec les atomes voisins, ce qui créent des liaisons covalentes fortes. La seule faiblesse du diamant est de ne pas pouvoir s’attaquer à l’acier : une réaction chimique émousse alors le tranchant du diamant.

Pour répondre aux besoins de l’industrie, des diamants artificiels sont synthétisés sous de hautes pressions, ainsi que d’autres matériaux super durs comme le nitrure de bore cubique (CBN), qui permet lui de couper l’acier. L’objectif de l’équipe de Richard Kaner était de mettre au point un matériau aux qualités comparables sans avoir recours à une technologie haute pression par nature coûteuse.

Les chercheurs ont donc combiné un métal connu pour sa résistance, le rhénium, avec le bore dont les atomes forment facilement des liaisons covalentes fortes. Obtenue à pression normale, le mélange a donné du diboride de rhénium, aussi dur que le CBN, selon Kaner et ses collègues.

Cécile Dumas
Sciences et Avenir.com
(20/04/07)