Au delà du graphène, le carbyne.

Carbyne, le matériau le plus résistant au monde

02/05/17 | Rédacteur: Gilles Bordet

Le carbyne est actuellement le matériau le plus résistant du monde et il nous promet des applications futures dignes de la science-fiction. (Source : MSM)

du monde, le carbyne, forme dérivée du carbone, n’avait jusque-là jamais pu être produit sous une forme stable à cause de sa nature hautement réactive. Pour la première fois, des scientifiques y sont parvenus.

Il y a plusieurs années, les scientifiques ont calculé les propriétés d’une forme exotique de carbone, appelée carbyne, et ont constaté qu’elle fait preuve de plus de force et de rigidité que tout autre matériau connut. Ce matériau a enfin été produit sous une forme stable dans un laboratoire, par une équipe de scientifiques de l’Université de Vienne en Autriche, qui publie son rapport dans la revue Nature Materials.

Encore plus dur que le diamant !

Le carbyne, c’est une résistance qui est 40 fois supérieure à celle du diamant, le plus résistant des minéraux. Seulement jusqu’ici, produire du carbyne était synonyme de casse-tête scientifique. En effet, étant constitué d’une longue chaîne d’atomes de carbone, il se détruisait dès le moment où il était fabriqué, en raison de sa nature hautement réactive. En élaborant un système sophistiqué, ces physiciens autrichiens y sont parvenus.

Une instabilité qui reste encore à maîtriser

Pour cela, ils ont utilisé deux fines couches de graphène (une autre forme prometteuse de carbone) qu’ils ont disposé l’une sur l’autre pour qu’elles agissent comme une sorte de thermos, en tube. À l’intérieur de ce tube, ils ont synthétisé une chaîne stable de 6400 atomes, une quantité considérable étant donné que le record précédant était de 100 atomes seulement. Le carbyne sous une forme stable a ainsi pu être obtenu, et après observation, les scientifiques ont noté que les propriétés électriques de ce matériau dépendaient de la longueur de la chaîne d’atomes. Problème, sans graphène, pas de forme stable de carbyne. En effet, dès lors que le matériau était mis hors du tube de graphène, il se détruisait. Parvenir à en maintenir une forme stable sans l’aide de graphène représente désormais le prochain défi des scientifiques, près de 50 ans après sa découverte, en 1967, par une équipe de scientifiques soviétiques.

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Le carbyne, mais qu'est-ce donc ?

Le carbyne désigne une structure composée d’atomes de carbones alternants des liaisons simples et triples, soit (−C≡C−)n. Il peut aussi utiliser des liens doubles sur toute la ligne. Tout comme le graphène, elle a seulement un atome d’épaisseur. La structure a la particularité d’être très flexible, mais presque impossible a étiré. Les chercheurs ont aussi montré que lorsque le carbyne est plié en un arc ou un cercle, il dispose d’une bande de valence qui permet d’envisager une foule d’usage électronique et mécanique. MSM