Une trouvaille inattendue pourrait changer notre façon de voir l’or. Des chercheurs ont mis au point, par accident, un nouveau composé baptisé hydrure d’or en manipulant de l’or dans des conditions extrêmes. Cette révélation remet en question l’idée que l’or serait presque totalement inerte, et ouvre des pistes pour la science des matériaux, la recherche planétaire, et peut-être même la technologie de fusion nucléaire.
Comment tout a commencé au SLAC
Tout a démarré au Stanford Linear Accelerator Center (SLAC). Une équipe menée par Mungo Frost étudiait la transformation d’hydrocarbures en diamant sous très haute pression et température. L’objectif initial était de faire des mesures précises sur des hydrocarbures piégés entre les pointes d’une cellule à enclumes de diamant. Pour chauffer les échantillons, les scientifiques ont utilisé des impulsions laser.
Dans le dispositif, de fines feuilles d’or étaient exposées à un environnement riche en hydrogène, le tout soumis à des pressions et des températures extrêmes. L’étude montre que l’hydrogène naturel sous une pression comparable à celle du manteau terrestre et à des températures dépassant 1 927 °C, peut pénétrer le réseau atomique de l’or pour former un hydrure d’or, rapporte Earth. Le phénomène a été repéré grâce aux motifs de diffusion des rayons X, et la transformation attendue des hydrocarbures en diamant a aussi été confirmée. Les résultats ont été publiés dans la National Library of Medicine. On y voit qu’un matériau réputé inerte comme l’or peut, dans certaines conditions, réagir chimiquement.
Ce que ça change pour la science et la technique
L’hydrure d’or est confirmé comme le premier composé solide constitué uniquement d’or et d’hydrogène observé en laboratoire. Il présente un comportement dit superionique : l’hydrogène diffuse à travers le réseau hexagonal de l’or, ce qui rend le matériau conducteur. Quand la pression augmente, l’absorption d’hydrogène par l’or s’accentue ; en revenant vers des températures plus basses, l’hydrogène se dissocie.
Cet effet provoque une dispersion légère des rayons X par l’hydrogène, poussant les chercheurs à suivre les changements du réseau d’or pour déceler les mouvements atomiques. Au-delà de la chimie des matériaux, l’hydrure d’or peut aider à mieux comprendre l’intérieur de géantes comme Jupiter, ou celui d’étoiles où l’hydrogène métallique forme une couche conductrice autour d’un noyau dense. Ces ressemblances suggèrent un éclairage nouveau sur le rôle de l’hydrogène dans le transfert de chaleur et la génération des champs magnétiques.
Et pour la recherche sur la fusion ?
Les équipes qui travaillent sur la fusion veulent reproduire sur Terre l’environnement extrême des étoiles pour maîtriser la fusion nucléaire. Les modèles demandent une connaissance précise de l’hydrogène dense : de petites incertitudes peuvent entraîner des écarts importants dans les prévisions. Les observations de l’hydrogène blanc via l’hydrure d’or fournissent des données précieuses pour affiner ces modèles et, potentiellement, rapprocher la technologie de fusion d’une réalisation pratique.
Chaque nouvelle découverte, comme celle de l’hydrure d’or, enrichit notre « table périodique » des phases sous haute pression et élargit ce que l’on connaît des comportements possibles des éléments.
