Les diamants sont le matériau naturel le plus dur sur Terre, mais un superordinateur vient de modéliser un élément qui est encore plus dur. Appelé « super-diamant », le du matériel théorique pourrait exister au-delà de notre planète et peut-être, un jour, être créé ici sur Terre.
Comme les diamants normaux, les super-diamants sont constitués d’atomes de carbone. Cette phase spécifique du carbone, composée de huit atomes, devrait être stable à conditions ambiantes. En d’autres termes, il pourrait exister dans un laboratoire terrestre.
La phase spécifique, appelée BC8, est une phase à haute pression que l’on trouve généralement dans le silicium et le germanium. Et comme le suggère le nouveau modèle, le carbone peut également exister dans cette phase particulière.
Frontière—le supercalculateur exascale le le le plus rapide et le premier a modélisé l’évolution de milliards d’atomes de carbone soumis à d’immenses pressions. Le supercalculateur a prédit que le carbone BC8 est 30 % plus résistant à la compression que les diamants ordinaires. Les recherches de l’équipe décrivant ce matériau super dur ont été récemment publié dans Le Journal de Lettres de Physique Chimie.
«Malgré de nombreux efforts pour synthétiser cette phase cristalline de carbone insaisissable, y compris les précédentes campagnes de la National Ignition Facility (NIF), elle n’a pas encore été observée. ", a déclaré Marius Millot, co-auteur de l’étude, chercheur au Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), dans un laboratoire. libérer. “Mais nous pensons que cela pourrait exister dans des exoplanètes riches en carbone.”
Ce n’est pas la première preuve potentielle de l’existence de matériaux ultra-durs dans les profondeurs de l’espace. En 2022, une équipe de chercheurs a trouvé des preuves. cette lonsdaleite—une forme rare de diamant—peut exister dans des fragments de météorite qui tombent sur Terre.
Observatoires spatiaux comme le télescope spatial Webb révèlent des exoplanètes riches en carbone comme jamais auparavant. Au-delà de Webb, La NASA a des plans pour l’Observatoire des mondes habitables, un télescope spatial de nouvelle génération qui pourrait être opérationnel d’ici le début des années 2040.
Mais les scientifiques, à juste titre, n’attendent pas d’avoir un meilleur aperçu de mondes aussi lointains, d’autant plus que les super-diamants ne se formeraient qu’à des températures extrêmement élevées. -environnements de pression, c’est-à-dire au cœur de ces exoplanètes.
« Les conditions extrêmes qui prévalent au sein de ces exoplanètes riches en carbone pourraient donner naissance à des formes structurelles de carbone telles que le diamant et BC8 », a déclaré Ivan. Oleynik, physicien à l’Université de Floride du Sud et auteur principal de l’article, dans le même communiqué. « Par conséquent, un in- une compréhension approfondie des propriétés de la phase carbonée BC8 devient essentielle pour le développement de modèles intérieurs précis de ces exoplanètes.
Il peut être possible de cultiver de ces super-diamants dans un environnement de laboratoire. Éventuellement. Cependant, pour y parvenir, l’équipe doit d’abord explorer ce qui est possible grâce à la Facilité nationale d’allumage (NIF)de LLNL, la même installation que gain d’énergie net obtenu dans une réaction de fusion en 2022, et encore l’année dernière.
Cette recherche sera effectuée par le NIF Découverte Science programme. Ainsi, lorsqu’il s’agit de super-diamants cultivés en laboratoire, mon conseil est de ne pas retenir votre souffle. Mais les choses pourraient s’échauffer. dans la science des matériaux.
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