Connect with us

science

Des scientifiques produisent des nitrures de carbone multifonctionnels ultra-durs

Published

on

Des scientifiques produisent des nitrures de carbone multifonctionnels ultra-durs

Dans le cadre de recherches révolutionnaires, les scientifiques ont synthétisé des composés carbone-azote tant attendus et ont ouvert la porte au potentiel des nitrures de carbone en tant que nouvelle classe de matériaux ultra-durs et multifonctionnels qui pourraient rivaliser avec les diamants. Les travaux ont maintenant été publiés dans la revue Advanced Materials.

Le tétraèdre CN₄ encadre les structures cristallines des nouveaux nitrures de carbone, les rendant extrêmement incompressibles et ultra-durs : tI14-C₃N₄

Université de Bayreuth

Structures tétraédriques CN₄ dans les structures cristallines de nouveaux nitrures de carbone les rendant extrêmement incompressibles et ultra-durs : hP126-C₃N₄ (à droite).

Université de Bayreuth
Université de Bayreuth

Depuis 1989, lorsque la prédiction d’un composé carbone-azote C₃N₄ doté de propriétés mécaniques exceptionnelles, potentiellement supérieures au diamant en termes de dureté, a été rapportée dans la revue Science, des chercheurs du monde entier travaillent sur ce sujet. Cette avancée majeure a été réalisée par une équipe internationale de scientifiques hyperbares de l’Université de Bayreuth et de l’Université d’Édimbourg.

Ils ont soumis plusieurs précurseurs carbone-azote à des pressions incroyablement élevées comprises entre 70 et 135 gigapascals (GPa), avec 100 GPa, équivalentes à un million de fois la pression atmosphérique, et les ont chauffés au-dessus de 2 000 K dans des cellules à enclume en diamant. Les échantillons ont ensuite été caractérisés par diffraction des rayons X sur monocristal dans trois accélérateurs de particules : l’European Synchrotron Research Facility (ESRF, France), le Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY, Allemagne) et l’Advanced Photon Source (APS, USA). . . Les résultats ont révélé quatre nitrures de carbone avec des compositions CN, CN₂ et C₃N₄, et des structures de complexité différente. Les structures cristallines des allotropes C₃N₄ sont construites à partir de structures tétraédriques CN₄, qui sont essentielles à leurs propriétés mécaniques supérieures – une compressibilité supérieure (présentant une incompressibilité lorsque le volume d’un objet reste approximativement constant malgré la pression appliquée) et une rigidité supérieure – ont été démontrées expérimentalement dans ce travail. Le fait que le nitrure de carbone haute pression C₃N₄ laisse des empreintes sur la surface du diamant témoigne de sa dureté comparable à celle du diamant lui-même.

READ  Les scientifiques enregistrent les plus grands tremblements de terre sur Mars sur la planète rouge

« Les nitrures de carbone synthétisés dans ce travail devraient présenter de multiples fonctionnalités exceptionnelles ainsi que leurs propriétés mécaniques, avec le potentiel d’être des matériaux d’ingénierie de la même classe que les diamants, mais contrairement aux diamants, ils peuvent être facilement greffés, ce qui pose toujours un problème. « , explique le professeur Natalia Dobrovinskaya du laboratoire. Cristallographe à l’Université de Bayreuth, elle est l’auteur principal de l’article « Diamond Electronics ». Des études sur les propriétés physiques, à la fois expérimentales et théoriques, menées par des scientifiques de l’Université de Linkoping en Suède, ont montré que ces matériaux dotés de fortes liaisons covalentes sont non seulement extrêmement incompressibles et extrêmement durs, mais qu’ils possèdent également des propriétés optiques à haute densité énergétique, piézoélectriques, photoluminescentes et non linéaires.

Il est également remarquable que les quatre nitrures de carbone à haute pression puissent être ramenés à la pression et à la température ambiantes. « La récupération de matériaux complexes fabriqués au-dessus de 100 GPa est un cas sans précédent, ouvrant de nouveaux horizons pour la science des matériaux à haute pression en général », déclare le professeur Leonid Dobrovinsky de l’Institut bavarois de géochimie et de géophysique expérimentale de l’Université de Bayreuth. Auteur principal de la recherche.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

SpaceX et la NASA ont décollé pour lancer la mission d'astronaute Crew-8 vers la Station spatiale internationale le 1er mars.

Published

on

SpaceX et la NASA devraient lancer officiellement la prochaine mission d'astronautes vers la Station spatiale internationale (ISS) cette semaine, avec leur équipage de quatre personnes arrivant sur le site de lancement en Floride dimanche 25 février.

La prochaine mission de SpaceX, baptisée Crew-8, lancera quatre astronautes en orbite à bord d'une capsule Dragon Endeavour et d'une fusée Falcon 9 depuis le Pad 39A du Kennedy Space Center de la NASA à Cap Canaveral. Le décollage devrait avoir lieu le 1er mars à 00 h 04 HAE (05 h 04 GMT).

Continue Reading

science

Pourquoi avons-nous plus que jamais besoin de l’astronomie ?

Published

on

Pourquoi avons-nous plus que jamais besoin de l’astronomie ?

On me demande souvent pourquoi je suis passionné par l’astronomie. Sans aucun doute, la réponse courte réside dans les efforts très réussis de la NASA pour faire atterrir des Américains sur la Lune. Mais il y avait aussi autre chose. J'ai grandi dans une petite ville où tout ce que j'avais à faire après le lancement d'une fusée depuis Cap Kennedy était de sortir dans mon jardin pour une vue imprenable sur la lune, Vénus et les étoiles les plus brillantes du ciel de début de soirée.

Cette année, j'ai passé la majeure partie de l'hiver nord-américain sous l'équateur, au Chili et en Argentine ; D'abord lors d'une conférence d'astronomie au Chili, puis lors d'une visite des radiotélescopes au sud de Buenos Aires.

J'ai aussi eu le temps de profiter d'un été sud-américain qui m'a beaucoup fait réfléchir sur le fait que nous vivons sur une planète qui précession (ou change son axe de rotation) lorsqu'elle tourne autour de son étoile d'une manière qui a permis à notre planète d'avoir un climat stable et prévisible sur de longues périodes. Un fait sans doute essentiel à la vie telle que nous la connaissons ici. En conséquence, j’ai réfléchi au rôle que jouent finalement les sciences planétaires et l’astronomie dans notre vie quotidienne.

Les personnes qui vivent dans des régions offrant de superbes vues sur le ciel, comme les déserts du sud-ouest américain, Hawaï, l’Afrique du Sud, l’Australie, le Chili et l’Argentine, sont-elles intrinsèquement plus intéressées par l’astronomie ?

Le désert d'Atacama, au nord du Chili, est un véritable paradis pour l'astronomie, comme très peu de sites terrestres peuvent l'être. Il bénéficie d’un ciel exceptionnellement clair et d’une pollution lumineuse relativement faible. Le Chili et l’Argentine ont également une fenêtre sur l’ensemble de notre Voie lactée, ce qui n’est pas possible depuis l’hémisphère Nord.

Un ciel clair suscite également l’intérêt pour l’astronomie

Estela Pérez, professeur de biochimie et de chimie à l'Université nationale Andres Bello de Santiago, affirme que sa passion pour l'astronomie a été suscitée dans son enfance par le ciel nocturne clair au-dessus des nombreux grands lacs du sud du Chili.

Partout au Chili, même à Santiago, nous sortons de notre maison ou de notre appartement et voyons les étoiles et utilisons des applications téléphoniques pour identifier les étoiles que nous ne connaissons pas, explique Pérez, qui est désormais actif localement dans la sensibilisation du public à l'astronomie. Cependant, malgré le ciel clair local, elle affirme que les astronomes professionnels chiliens ont encore besoin de plus de temps pour utiliser les télescopes internationaux qui fonctionnent dans tout le nord du pays.

Posez les grandes questions

Un dimanche après-midi récent, dans le parc du bicentenaire de Santiago, alors que les gens jouaient au paddle-ball et faisaient courir leurs chiens pour récupérer des balles sans fin, je me suis assis et j'ai regardé notre étoile la plus proche disparaître derrière le mont Manquihue, à proximité. J’ai commencé à m’interroger sur la situation dans son ensemble.

Une fois de plus, j’ai été touché de réaliser qu’il est difficile de comprendre nos courtes vies dans un univers qui existe sur de vastes étendues d’espace et de temps. L’univers reste largement incompréhensible, même pour nos meilleurs physiciens théoriciens.

Ces problèmes astrologiques sont ceux auxquels chacun d’entre nous est confronté quotidiennement. Mais aucune religion ou philosophie ne peut répondre pleinement au mystère de notre existence, encore moins à notre place dans l’univers.

Mais l’astronomie est mondiale.

Même la personne la moins instruite en astronomie lève les yeux vers le ciel nocturne et se rend compte qu’il y a quelque chose au-delà d’elle-même et de cette Terre. Les bousiers, les phoques communs et même les albatros connaissent tous la sphère céleste d'une manière qui reste fascinante et mystifiante.

READ  Image d'astronomie de la NASA du jour, 7 mars 2023 : Le grand nuage d'étoiles de Magellan
Continue Reading

science

Les scientifiques lancent un appel à l'aide pour obtenir des images d'une comète sans queue

Published

on

Les scientifiques lancent un appel à l'aide pour obtenir des images d'une comète sans queue

Les astronomes amateurs ont été invités à aider les chercheurs spatiaux en essayant d'attraper une comète avec une queue manquante devant la caméra.

La comète, connue sous le nom de C/2021 S3 PanSTARRS, est située à peu près à la même distance de la Terre que le Soleil et les chercheurs de l'Université de Reading souhaitent obtenir des images de passionnés de l'espace pour faciliter les recherches météorologiques.

Les chercheurs tentent de développer des moyens d’améliorer et de poursuivre l’analyse de la météorologie spatiale.

Une image d'une comète montre ce qui pourrait arriver à la queue de PanSTARRS. Cette personne sur la photo s'appelle Leonard (Université de Reading/Pennsylvanie)

Ces prévisions sont cruciales pour prévenir les dommages causés par les vents solaires, des flux de particules contenant des tempêtes solaires qui peuvent endommager la technologie dans l'espace et sur Terre.

Sarah Watson, chercheuse doctorante à l'Université de Reading, qui a fait appel aux astronomes amateurs, a déclaré : « Ce que nous nous attendons à voir peut sembler quelque peu inhabituel. Lorsque nous parlons de comètes, les gens pensent souvent à une grosse boule brillante suivie d'une queue longue et fine.

« La comète que nous observons pourrait avoir un aspect différent, car sa queue pourrait se briser lorsqu'elle est frappée par le vent solaire. »

Elle a poursuivi : « Nous avons besoin de nombreuses images chronométrées de la comète pour avoir une idée de son voyage à travers notre système solaire.

« C'est une opportunité fantastique pour les astronomes amateurs de sortir leurs télescopes et de capturer un moment cosmique vraiment étonnant et d'apporter une contribution majeure à une science importante. »

READ  Itération guidée par modèle et analyse chirale pendant les cycles humides et secs dans les piscines hydrothermales

Les images de la comète permettront à l'équipe de recherche d'enregistrer des données sur les conditions locales du vent solaire des éjectas spatiaux.

Si la queue se sépare de la comète ou semble se balancer, l’équipe peut déterminer qu’il y a une augmentation de l’activité du vent solaire à proximité.

La comète est visible dans notre ciel depuis le 14 février et le restera jusqu'à fin mars. La meilleure chance d’attraper la comète sera probablement jusqu’à lundi.

Ce n’est pas visible à l’œil nu.

Les astronomes auront besoin d'un petit télescope qu'ils pourront fixer à un appareil photo ou à un appareil photo doté d'un grand objectif pour photographier la comète, les meilleurs étant envoyés à la British Astronomical Society pour être archivés.

Si vous souhaitez simplement jeter un coup d’œil rapide au C/2021 S3 PanSTARRS, il sera plus facile à repérer dans les semaines à venir car il apparaît plus loin du Soleil et reste plus longtemps au-dessus de l’horizon dans le ciel nocturne.

Continue Reading

Trending

Copyright © 2023