Carbone pyrolytique
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Le carbone pyrolytique (ou pyrocarbone) est un matériau synthétique (inexistant dans la nature) similaire au graphite, mais avec des liaisons covalentes entre ses couches de graphène en raison d'imperfections lors de sa production[1].
Il est généralement produit en chauffant un hydrocarbure presque à sa température de décomposition (thermolyse), et en permettant au graphite de cristalliser (pyrolyse). Une méthode est de chauffer des fibres synthétiques sous vide. Une autre méthode est de placer des germes dans le gaz très chaud afin de les recouvrir d'un dépôt de graphite.
Les échantillons de carbone pyrolytique n'ont habituellement qu'un seul plan de clivage, comme le mica, car le graphène cristallise couche par couche, contrairement au graphite qui forme des zones microscopiques orientées aléatoirement. Ceci confère au carbone pyrolytique au moins deux propriétés anisotropiques inhabituelles et remarquables :
- sa conductivité thermique dans le plan de clivage est plus élevée que celle du graphite, ce qui en fait l'un des meilleurs conducteurs thermiques planaires existants ;
- il est diamagnétique (= -400 × 10−6) dans le plan de clivage, ce qui représente le plus fort diamagnétisme (par poids) à température ambiante.
Une découverte récente a montré que le carbone pyrolytique répond à la lumière d'un laser ou d'un éclairage naturel suffisamment puissant en tournant ou se déplaçant dans la direction du gradient de lumière[2]. La susceptibilité magnétique change selon l'illumination, ce qui provoque une magnétisation déséquilibrée du matériau, et donc une force latérale.
Lévitation magnétique
Peu de matériaux effectuent une lévitation magnétique stable au-dessus d'un champ créé par des aimants permanents. Bien qu'une répulsion magnétique soit facilement obtenue entre deux aimants quelconques, la forme de leurs champs fait que l'une repousse l'autre sur le côté plutôt que de le maintenir au-dessus de façon stable. Des matériaux fortement diamagnétiques peuvent par contre être utilisés pour léviter au-dessus d'aimants puissants.
Avec la disponibilité croissante d'aimants aux terres rares depuis quelques années, le fort diamagnétisme du carbone pyrolytique en fait un matériau de démonstration idéal de cet effet.
