Des chercheurs chinois créent du diamant par friction
Des académiciens de l'Académie chinoise des sciences ont produit du diamant par friction, remettant en question la croyance de longue date selon laquelle la friction transforme uniquement les matériaux carbonés en graphite.
Des scientifiques de l'Institut de chimie physique de Lanzhou, rattaché à l'Académie chinoise des sciences, ont réussi à synthétiser du diamant dans des conditions de glissement tribologique. Cette réalisation renverse une compréhension scientifique précédemment acceptée dans le domaine.
Pendant des décennies, la théorie dominante en tribologie soutenait que la friction et le mouvement mécanique provoquent typiquement la graphitisation des matériaux carbonés. La formation de diamant était considérée comme impossible en dehors de conditions statiques extrêmes, telles qu'une pression et une température élevées, qui ne sont pas présentes dans les environnements de friction dynamiques.
L'équipe de recherche a développé une nouvelle stratégie de "structure en sandwich" bidimensionnelle. Ils ont utilisé des matériaux 2D en couches pour piéger et confiner les débris de carbone générés lors de la friction. Cet environnement confiné a efficacement supprimé la dissipation de chaleur et restreint le mouvement atomique, créant des conditions localisées de très haute pression et de faible mobilité atomique propices à la formation de diamant.
Lors d'expériences menées à une pression de contact initiale de 1,08 GPa, environ 11,2 % du carbone amorphe a été converti en diamant. À 1,40 GPa, ce taux de conversion a augmenté à environ 38,5 %. Ces découvertes ouvrent la voie à de nouvelles méthodes de synthèse de matériaux à base de diamant à faible consommation d'énergie et au développement de revêtements ultra-durs et résistants à l'usure.
La recherche a été publiée le 25 juin dans la revue Advanced Materials.