Des diamants inédits découverts dans la météorite Canyon Diablo depuis l’espace extra-atmosphérique

Les niveaux de température et les pressions extrêmes produites lorsqu’une roche s’écrase sur la Terre peuvent produire des produits distincts, tels que le quartz surpris utilisé pour reconnaître les restes de tels événements. Le Canyon Diablo, en Arizona, est composé de diamants aux structures inhabituelles, mais les chercheurs ont mal interprété ce qui les rend uniques.

Des processus extrêmement différents peuvent aboutir aux mêmes minéraux. Les diamants peuvent être fabriqués par différentes forces terrestres, ils peuvent également être produits à partir de l’onde de choc lorsqu’un astéroïde heurte la Terre avec seulement une petite partie de son énergie dissipée dans l’environnement.

Cependant, lorsque les chercheurs ont utilisé des méthodes d’imagerie avancées pour examiner les diamants de la météorite Canyon Diablo, ils ont découvert qu’il ne s’agissait pas de pierres précieuses ordinaires. La météorite Canyon Diablo est tombée environ 50 000 ans plus tôt, développant Meteor Crater, l’un des cratères à effets les plus intacts au monde.

Dans une étude de 2022, les chercheurs ont rapporté que ces pierres partagent la dureté proverbiale des diamants, cependant sont également exceptionnellement flexibles. De plus, ils ont des propriétés électroniques résidentielles ou commerciales qui peuvent être réglées, ce qui les rend éventuellement utiles pour l’électronique.

Les diamants utilisés dans les bijoux sont composés d’atomes de carbone de forme cubique, chaque atome étant associé à 4 autres, occasionnellement interrompu par des impuretés d’autres éléments qui peuvent ajouter une touche de couleur.

La lonsdaleite est une forme rare de carbone découverte pour la première fois en 1967 dans la météorite Canyon Diablo et que l’on croyait auparavant être composée d’atomes dans un réseau hexagonal. Cela a été ajouté à la liste des allotropes de carbone (méthodes que l’élément extrêmement flexible peut s’organiser) avec le graphite, le graphène de carbone amorphe et le graphyne.

Cependant, lors de l’analyse de la lonsdaleite par spectroscopie Raman et cristallographie, le Dr Péter Németh de l’Institut de géologie et de géochimie La recherche et les co-auteurs de l’étude de recherche ont découvert quelque chose de beaucoup plus intrigant. Il s’est avéré que la lonsdaleite comprend vraiment des diamants cubiques traditionnels et des domaines de type graphène qui ont poussé ensemble dans ce que l’on appelle des diaphites. Le cristal contient également de nombreuses erreurs où des atomes sont perdus.

Ces dernières années, 2 groupes ont en fait expliqué séparément des approches pour produire de la lonsdaleite en laboratoire. Apparemment, faire comprendre à l’humanité la pierre la plus dure est l’idée que certaines personnes se font d’une activité pandémique ; cependant, il semble qu’ils aient fabriqué la lonsdaleite hexagonale qu’ils imaginaient, et non ce que l’on trouve dans le Canyon Diablo et d’autres météorites.

« Grâce à la reconnaissance des nombreux types d’intercroissance entre les structures de graphène et de diamant, nous peut se rapprocher de la compréhension des conditions de pression-température qui se produisent lors des effets d’astéroïdes », a déclaré Németh dans un communiqué.

Là où le diamant et le graphène se rencontrent, des choses imprévues arrivent à l’espacement des couches, qui discute des observations spectroscopiques précédentes de la lonsdaleite.

Les quantités disponibles de lonsdaleite sont en fait trop faibles pour vérifier certaines de ses propriétés. La modélisation recommande que le développement hexagonal soit 58% plus difficile que les diamants communs. Reste à savoir à quel point les diaphites pourraient être dures.

Les auteurs ont déclaré que les leçons découvertes dans la lonsdaleite pourraient être utilisées pour d’autres produits riches en carbone qui contiennent des quantités importantes d’autres éléments placés sous une pression extrême.

Le co-auteur, le professeur Christoph Salzmann de l’University College de Londres, a décrit que ces cristaux ont un certain nombre d’applications possibles : « Grâce à la croissance contrôlée des couches de structures, il devrait être possible de développer des matériaux à la fois ultra-durs et également ductiles, en plus d’avoir des propriétés électroniques ajustables d’un conducteur à un isolant », a-t-il déclaré. Salzman pense que ceux-ci pourraient avoir « des applications allant des abrasifs et de l’électronique à la nanomédecine et à la technologie laser ».

Le nom lonsdaleite rend hommage à la cristallographe pionnière et activiste Dame Kathleen Lonsdale, qui a montré la planéité de l’anneau hexagonal de benzène.

Une variante antérieure de ce court article a été publiée en juillet 2022.