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19 janvier 2022

Communiqué L'Avantage - redactionrimouski@lexismedia.ca

Science et vie sur terre - Le diamant - par Richard Flament

DU CARBONE QUI COUTE CHER ?

Diamant taillé de joaillerie.

©Photo : gracieuseté

Diamant taillé de joaillerie.

Le diamant est connu de tous et est actuellement l’un des matériaux les plus précieux du monde avec une estimation pour un diamant de 0,1 gr à environ 2 000 $. Mais savez-vous vraiment de quoi est fait un diamant ? Sa rareté est, certes, fondée, mais sa composition quant à elle n’a rien d’exceptionnel.

Le diamant est composé d’atomes de carbone et… c’est tout. Eh oui, pas très original. Le diamant est fait du 4e élément le plus abondant dans l’univers. Ce qui le rend si rare et, par conséquent, si précieux aux yeux des humains c’est surtout à cause de sa cristallisation. C’est-à-dire la façon dont les atomes de carbone sont organisés au sein du diamant. La cristallisation s’opère sous différentes contraintes telles que la pression et la température que subissent les atomes de carbones. Au point que dans la variation de ces contraintes, lors de la cristallisation, vous pouvez vous retrouver avec un magnifique diamant ou… du graphène. C’est-à-dire une mine de crayon qui est elle aussi constituée d’atomes de carbone.

Le diamant est si rare, car il demande des conditions de cristallisation extrême. Sa formation ne peut se faire que lors de fortes pressions et fortes températures. Par exemple, il est impossible naturellement de former un diamant avant 150 km de profondeur dans la Terre. Il faudrait donc une pression de plus de 60 000 fois celle enregistrée à la surface. Aussi, il faut au moins 1100 °C ! Ces conditions sont tellement extrêmes qu’on ne retrouve des diamants que dans des roches datées d’au moins 1,5 milliard d’années.

Outre son aspect économique, le diamant s’avère très utile dans l’industrie. En effet, il possède des propriétés très intéressantes. La première est sa dureté. Il est tout simplement le composé naturel le plus dur au monde. Il va par exemple être utilisé pour faire des découpes sur d’autres matériaux très résistants. Donc aucun risque de rayer un diamant si vous le frottez ! Il est aussi un exceptionnel conducteur thermique. Un peu comme le métal lorsqu’on en chauffe une extrémité, l’autre devient également chaude grâce à une forte conductivité thermique. Mais là, on parle d’une conductivité 50 fois plus forte que l’acier d’une fourchette par exemple. Cette conductivité peut permettre de refroidir des surfaces très rapidement. Bien qu’on arrive à le synthétiser aujourd’hui, son utilisation reste tout de même limitée en raison de son prix.

Richard Flament

Étudiant au doctorat en biologie évolutive à l’UQAR

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