Les scientifiques chinois des matériaux qui expérimentent le carbone sous ses nombreuses formes ont créé un verre si dur qu'il peut rayer la surface d'un diamant. Selon le South China Morning Post, le matériau transparent est également incroyablement solide et a la capacité d'agir comme un semi-conducteur, ouvrant des possibilités intéressantes dans le photovoltaïque.
Le nouveau matériau, baptisé AM-III, présente certains parallèles avec les diamants, à la fois naturels et artificiels, en ce sens qu'il est composé principalement d'atomes de carbone. Mais alors que dans le diamant, les atomes et les molécules sont disposés dans une structure de réseau parfaite, l'AM-III a une structure plus désorganisée dans laquelle les atomes et les molécules ne sont pas alignés, un matériau connu sous le nom de matière amorphe.
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Les types de matériaux amorphes, ou solides non cristallins, comprennent les plastiques, les gels et le verre, mais ce dernier n'est généralement pas associé à une grande dureté ou résistance. Des scientifiques de l'Université de Yangshan en Chine ont cherché à conférer ces caractéristiques au matériau vitreux par des essais et des erreurs minutieux, en expérimentant différents arrangements d'atomes et de molécules et en se tournant vers des molécules de carbone en forme de ballon de football connues sous le nom de fullerènes.
Les fullerènes ont été soumis à une augmentation de la chaleur et de la pression, les obligeant à se briser et à se mélanger, et l'équipe a soigneusement augmenté la pression et la température en territoire inconnu jusqu'à ce que le matériau AM-III soit formé.
Le nouveau matériau a montré une dureté de 113 GPa dans le test de dureté Vickers. À titre de comparaison, l'acier doux a une dureté Vickers d'environ 9 GPa et les diamants naturels - de 70 à 100 GPa. Des tests mécaniques complets menés par l'équipe ont montré que l'AM-III est le matériau amorphe le plus dur et le plus résistant connu à ce jour, capable de rayer la surface du diamant.
De plus, le matériau s'est avéré semi-conducteur avec une bande interdite de 1,5 à 2,2 eV. Cette combinaison de caractéristiques électroniques et mécaniques fait de l'AM-III une proposition attrayante pour les scientifiques développant des technologies photovoltaïques qui convertiront la lumière en électricité, comme dans les cellules solaires.
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… et l’équipe a soigneusement augmenté la chaleur et la température… Pression et température.
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