On vient de faire une nouvelle découverte sur l’or

Les scientifiques ont découvert une nouvelle structure de l’or qui apparaît quand celui-ci est mis sous tension. En quelques nanosecondes, sa structure atomique change suivant la température et la pression. À ce stade, il acquiert les caractéristiques et la propriété des métaux durs.

Aucune précision n’a encore été établie, mais le résultat de la recherche a permis de comprendre le mécanisme des éléments.

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Les chercheurs ont observé des changements structurels de l’or, qui n’existent chez aucun autre métal, en augmentant la pression jusqu’à 223 GPa (gigapascals). Toutefois, la phase de transition se termine à 262 GPa et l’or commence à fondre. Enfin, sous la même pression que le centre de la Terre, c’est-à-dire à 322 Gpa, l’or devient complètement liquide.

« Nous avons découvert une nouvelle structure de l’or sous pression. En effet, les modèles théoriques n’ont rien démontré sur la formation d’une structure centrée sur le corps  », a déclaré le physicien Richard Briggs du Lawrence Livermore National Laboratory.

Une double structure

L’or se forme avec un atome dans chaque coin et un autre au centre de chaque face de cube. Cette structure, appelée fcc, existe également chez l’argent, le platine, l’aluminium et le nickel. Par contre, après la transition, c’est-à-dire à environ deux millions de fois la pression atmosphérique de la Terre, l’or se reforme en bcc.

La bcc est aussi une structure cubique avec un atome à chaque coin, mais il n’y en a qu’un sur son centre. Il est présent chez des métaux plus tendres, comme le lithium et le sodium, ainsi que chez les plus durs, comme le tungstène et le chrome. Les deux structures se mélangent jusqu’à ce que le métal passe de l’une à l’autre.

L’existence du fcc, une structure cubique centrée sur la face, et du bcc, une structure cubique centrée sur le corps, dans l’or démontre l’équilibre qui existe entre ses formes solide, liquide et gazeuse. Notons que les métaux à structure bcc ne sont pas plus durs que l’or.

Un métal stable

Le passage sous pression entre les deux structures est bien connu dans les ouvrages métalliques tels que la fabrication de l’acier. Par contre, il n’est jamais appliqué sur l’or, car celui-ci est moins réactif. Il reste stable, même à des pressions allant jusqu’à trois fois supérieures à celles du centre de la Terre.

Cette expérience scientifique permettra la création ou le développement de nouveaux matériaux formés sous pression.

Mots-clés géologie