Des géologues fabriquent du dolomite en laboratoire après deux siècles
Pendant des périodes prolongées, les géologues ont tenté à maintes reprises dans leurs laboratoires de synthétiser le minéral dolomite, une substance fréquemment trouvée dans la nature en reproduisant les conditions naturelles adéquates. Après deux siècles de recherche, une récompense tant désirée a été attribuée à une équipe de chercheurs de l'Université du Michigan aux États-Unis et de l'Université Hokkaido au Japon. Leur succès vient d'une méthode innovante, inspirée des simulations atomiques.
Le dolomite, avec ses qualités minérales reconnues aujourd'hui, a été classifié en 1792 par le naturaliste suisse Nicolas de Saussure. Composé de carbonate de calcium et de magnésium, il fut abondamment utilisé dans les constructions de la Rome antique et se distingue par son esthétique fascinante grâce aux cristaux blancs, bruns, gris et roses également.
Aujourd'hui, ses utilisations sont diversifiées, servant comme pierre ornementale, pour la fusion du fer et de l'acier, dans la fabrication de verre poli, et il présente une valeur économique pour le stockage du pétrole aussi.
La découverte réalisée par les scientifiques réside dans leur capacité à créer la dolomite en laboratoires en simulant la formation d'un réseau cristallin stable au niveau atomique, contrairement aux techniques de simulation traditionnelles. La méthodologie innovante prend en compte les changements dynamiques de la structure atomique au fil du temps.
Le processus consistait à utiliser un cristal de dolomite fin comme noyau initial pour une croissance ultérieure, en l'immergeant dans une solution de calcium et de magnésium, puis en l'exposant à un faisceau électronique et en le bombardant de rayonnement 4000 fois sur deux heures.
Cette procédure permet de diviser la solution, produisant ainsi un acide qui élimine les zones instables tout en préservant celles qui sont stables. Les vides ainsi créés dans la structure cristalline sont rapidement remplis par le dépôt d'atomes de magnésium et de calcium issus de la solution, formant les rangées d'atomes qui constitueront plus tard le minéral dolomite.
Le moyen découvert pour synthétiser la dolomite offre un modèle novateur dans les domaines de l'ingénierie et de la fabrication des matériaux cristallins, contrairement aux méthodes conventionnelles qui cherchaient à développer lentement des matériaux sans imperfections. Cette théorie suggère que les matériaux exempts de défauts peuvent être fabriqués rapidement en dissolvant périodiquement les imperfections pendant la croissance.
Les chercheurs croient que des applications futures pourraient bénéficier à une multitude de technologies modernes telles que les semi-conducteurs, les panneaux solaires, les batteries et autres applications technologiques avancées.