Un nouveau métal spatial radical pourrait résoudre notre problème rare

De puissants aimants créés avec le même métal que celui trouvé dans les météorites pourraient révolutionner la technologie moderne

Dans l'après-midi du 27 juin 1966, un bruit semblable à celui d'un avion franchissant le mur du son éclate soudainement au-dessus de la ville de Saint-Séverin, dans le sud-ouest de la France. Les habitants ont rappelé « des détonations et des sifflements » comme source du bruit, une météorite sillonnant le ciel. Bientôt, la roche spatiale géante, d'un gris terne et pesant 250 livres, a percuté la terre, s'enfonçant dans le sol d'un sentier pédestre local. Il a laissé un cratère d’impact d’environ deux pieds de profondeur et deux pieds et demi de largeur. Deux jours plus tard, une équipe du Muséum national d'histoire naturelle est arrivée pour prélever plusieurs petits échantillons de roche.

Les météorites, comme celle qui s'est écrasée sur Saint-Séverin, peuvent contenir des métaux précieux et des débris provenant des confins de notre galaxie, des indices géologiques sur la formation de notre propre planète. Il y a des milliers d'années, les premières sociétés appréciaient les météorites pour leurs fortes concentrations de nickel et de fer, formées au cours de millions d'années lors de la chute des roches à travers le système solaire. Des civilisations remontant à 2 500 avant JC utilisaient les métaux spatiaux pour forger des outils et des armes. Les anciens Égyptiens appelaient le métal météorique « le fer venu du ciel », et l'exemple le plus célèbre est peut-être le poignard de fer de 13 pouces de long enterré avec le pharaon égyptien Toutankhamon en 1350 avant JC.

La météorite qui a atterri en France contenait cependant quelque chose d’encore plus précieux. Les géologues examinant ces échantillons plus de 20 ans plus tard ont fait une découverte passionnante : la boule de roche spatiale tombée sur Saint-Séverin contenait une petite quantité d'un métal rare, connu sous le nom de tétrataénite, qui n'avait été identifié que récemment. Le spécimen récupéré de la météorite mesurait environ 40 micromètres de diamètre, soit juste la largeur d’un cheveu humain, mais le métal pourrait contribuer à révolutionner la production mondiale d’appareils électroniques, des iPhones aux avions de combat.

Le nom du métal vient de sa forme et de sa composition : la tétrataénite a une structure tétragonale composée de taénite, un alliage obtenu lorsque le nickel se combine avec le fer. Il est similaire aux métaux des terres rares nécessaires à la production des aimants puissants qui alimentent de nombreux appareils grand public d'aujourd'hui, les batteries de véhicules électriques, les armes militaires et le matériel essentiel aux infrastructures d'énergies renouvelables.

"Les terres rares entrent dans des segments absolument vitaux de l'industrie et de la technologie", déclare Ariel Cohen, chercheur principal à l'Atlantic Council. « Ce sont des composants clés de l’informatique ainsi que de toutes les nouvelles technologies qui alimentent ou soutiennent la transition énergétique. »

Mais l’extraction de ces métaux n’a lieu que dans quelques endroits dans le monde. Le travail est difficile, dangereux et risqué pour l’environnement. Et le pays qui contrôle 70 % de la production mondiale, la Chine, a menacé de réduire son approvisionnement en métaux des terres rares lors des négociations commerciales et militaires avec les États-Unis et d'autres pays. Malgré son immense promesse, la tétrataénite a été considérée comme trop rare pour être utile, car on la trouve exclusivement dans les météorites. Jusqu’à l’année dernière, bien sûr.

À l'automne 2022, Lindsay Greer, PhD, professeur de science des matériaux à l'Université de Cambridge, en Angleterre, et plusieurs collègues ont annoncé qu'ils avaient synthétisé la tétrataénite, chauffant des minéraux couramment trouvés au-dessus de leur point de fusion (environ 2 630 degrés Fahrenheit) pour créer l'ancien -métal insaisissable. La version produite en laboratoire possède des propriétés magnétiques très proches de celles des minéraux de terres rares tels que le néodyme, le praséodyme et le dysprosium. La tétrataénite magnétique pourrait prendre leur place et alimenter d’innombrables appareils pendant des décennies.

La découverte de Greer arrive à un moment crucial. La demande pour les produits contenant des terres rares ne fait qu'augmenter, ce qui fait du groupe des 17 éléments métalliques l'une des ressources les plus recherchées de la planète. Selon le ministère américain de l'Énergie, la demande mondiale de terres rares devrait augmenter de 400 % au cours des prochaines décennies.