Le matériau le moins compressible connu, avec un module de masse de 491 gigapascals (GPa) est constitué de nanotiges de diamant agrégées. C’est ce que vous obtenez lorsque vous compressez des buckytubes, un allotrope de carbone, à 20 GPa, sous une température de 2,500 5,000 Kelvin, à l’aide d’une presse à enclume de 5 20 tonnes spécialement conçue à cet effet. Le résultat final est un spaghetti de nanotubes de diamant interconnectés, d’un diamètre compris entre XNUMX et XNUMX nanomètres et d’une longueur d’environ un micromètre chacun.
Un module de masse de ces nanotiges, 491 GPa, est environ trois fois celui du fer, qui est de 160 GPa. Le diamant conventionnel a un module de masse de 442 GPa. Un module de masse de 491 GPa signifie qu’une augmentation de pression de 49.1 GPa serait nécessaire pour comprimer le matériau d’un facteur de 10 %, une augmentation de pression de 98.2 GPa serait nécessaire pour l’augmenter de 20 %, et ainsi de suite. À titre de comparaison, la pression au niveau de la mer (1 atmosphère) est égale à environ 100 kPa (kilopascals), et tous les 32.8 pieds (10 mètres) de descente dans l’océan augmente la pression d’une autre atmosphère. Ainsi, le point le plus bas de l’océan, à environ 6.2 miles (10 km) vers le bas, subit une augmentation de pression de 100 MPa sur la surface, ce qui serait suffisant pour compresser une sphère solide de nanotiges de diamant agrégées d’un facteur de 002%.
Ils tirent leur force du célèbre sp2bond, le lien le plus fort de toute la chimie. Il s’agit d’une liaison carbone-carbone, également présente dans le graphite (le long des plans 2D d’épaisseur atomique), dans le diamant (3D) et dans la fibre de nanotubes de carbone (qui a été proposée comme matériau de construction pour les ascenseurs spatiaux). La liaison sp2 n’est pas seulement la liaison chimique connue la plus forte, c’est la liaison chimique la plus forte possible, donc ces nanotiges peuvent non seulement être le matériau le moins compressible que les scientifiques connaissent actuellement, mais le matériau le moins compressible, point final. La seule exception peut être la matière exotique à l’intérieur des étoiles super-denses, parfois appelée neutronium.
Remarquablement, ces nanotiges sont encore plus denses que le diamant pur d’un facteur de 0.3%. Leur aspect est sombre avec une légère diffusion de lumière semblable à un arc-en-ciel, semblable à une nappe de pétrole sur l’asphalte. D’autres substances moins compressibles que le diamant, mais plus que les nanotiges de diamant agrégées, comprennent le diamant de type IIa et la fullerite ultradure.