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Les alchimistes des temps modernes transforment le ciment en métal – High-teK.ca

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Ce n’est pas tout à fait du plomb en or, mais une équipe de chercheurs internationaux a réussi à transformer le ciment en métal. Cette forme métallique de ciment, qui est électriquement conductrice et a une résistance accrue à la corrosion, pourrait trouver des applications dans les revêtements protecteurs, les films minces (pensez aux moniteurs LCD) et les puces informatiques.

Le ciment, qui se compose généralement d’oxyde de calcium et d’autres minéraux courants tels que le dioxyde de silicium et l’oxyde d’aluminium, est bien sûr un isolant. Pour transformer le ciment en métal, les chercheurs chauffent la poudre à 2 000 degrés Celsius (3642F) avec un laser, transformant la poudre en liquide. Un appareil fantastique appelé lévitateur aérodynamique, qui utilise des buses pompant du gaz inerte pour faire léviter un matériau, est ensuite utilisé pour faire léviter le ciment fondu. Le lévitateur empêche le ciment fondu de toucher les parois du récipient, empêchant la formation de cristaux indésirables. Différents gaz sont introduits dans la chambre pour modifier les liaisons chimiques qui se sont formées lorsque le ciment liquide se refroidit dans un verre.

Électrons (les blobs bleus) piégés à l'intérieur des cages d'oxyde de calcium

Électrons (les blobs bleus) piégés à l’intérieur des cages d’oxyde de calcium

Le résultat est un verre d’oxyde de calcium/oxyde d’aluminium qui est structuré de manière à ce que les électrons libres soient piégés à l’intérieur de cages en oxyde de calcium. Ces électrons piégés permettent une conductivité, un peu comme la «mer» d’électrons dans un métal conventionnel. Ce phénomène de piégeage des électrons à l’intérieur de la structure d’un cristal est assez nouveau, et ce travail, réalisé par Chris Benmore du Laboratoire national d’Argonne du DoE et Shinji Kohara du synchotron SPring-8 au Japon, ainsi qu’une poignée de scientifiques européens des matériaux, est le premier à confirmer, définir et imager clairement le piégeage des électrons. Auparavant, ce piégeage d’électrons n’avait été observé que dans l’ammoniac, mais maintenant que les scientifiques savent comment transformer des isolants solides en semi-conducteurs à température ambiante, des innovations intéressantes pourraient voir le jour.

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Comme vous l’avez probablement déjà deviné, ce ciment spécial n’est pas un métal au sens du cuivre ou du fer. Au contraire, le ciment métallique est plus proche d’un semi-conducteur, comme le silicium (qui, au cas où vous vous poseriez la question, est un métalloïde). À certains égards, cependant, être un semi-conducteur est en fait plus utile. Les scientifiques spéculent déjà sur le fait que le ciment semi-conducteur pourrait être utilisé comme résistances à couches minces dans les écrans LCD. Si le ciment spécial peut être produit en masse, il est facile d’imaginer qu’il soit utilisé comme revêtement protecteur qui sert également une sorte de fonction conductrice (dans un Maison intelligentepeut-être ?) Peut-être plus important encore, cependant, il sera intéressant de voir si ce nouveau procédé peut être utilisé pour transformer d’autres matériaux normalement isolants en semi-conducteurs.

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