Un minéral récemment découvert, appelé kanatzidisite, a été récemment mis au jour dans les décharges minières du gisement aurifère abandonné de Nagybörzsöny à Alsó-Rózsa, dans le nord de la Hongrie.
La kanatzidisite appartient à une classe de matériaux appelés chalcogénures, qui sont des matériaux contenant du soufre utilisés dans la production de cuivre métallique dans l’Antiquité. Aujourd’hui, ils sont utilisés dans des réactions catalytiques essentielles à la production de carburant, dans les cellules solaires et dans d’autres matériaux.
« Ce nouveau matériau pourrait être un certain nombre de choses : il pourrait s’agir d’un bon matériau thermoélectrique, capable d’absorber la chaleur pour créer de l’électricité. Il pourrait s’agir d’un matériau quantique topologique, qui pourrait être utilisé pour la conversion d’énergie, ou encore d’un supraconducteur. Cependant, nous avons besoin de chercheurs pour trouver comment le fabriquer afin d’en avoir davantage à étudier », a déclaré Mercouri Kanatzidis, scientifique des matériaux au Laboratoire national d’Argonne et professeur à l’Université Northwestern, dans un communiqué aux médias.
De toute évidence, la kanatzidisite tire son nom de Kanatzidis, qui étudie les chalcogénures depuis des décennies et dont le laboratoire d’Argonne se concentre sur les implications de ces minéraux pour de nouveaux supraconducteurs potentiels ainsi que pour les détecteurs de rayons X et gamma.
Le chercheur a fait ses débuts dans la chimie des chalcogénures en tant qu’étudiant diplômé, où il a travaillé sur des analogues soufrés d’enzymes biologiques.
« L’une des réactions catalytiques les plus importantes au monde est l’hydrodésulfuration du pétrole brut, un processus catalytique qui élimine le soufre du gaz naturel et du pétrole raffiné. Il utilise du sulfure de molybdène, un chalcogénure majeur. Si vous excluez ce catalyseur, notre économie s’effondrera », a déclaré Kanatzidis.
«Je voulais comprendre ce qui stabilise ces composés, puis fabriquer de nouveaux chalcogénures, pour concevoir, prédire et synthétiser de nouveaux matériaux, ce que je fais depuis plus de 30 ans.»
Malgré sa longue carrière, le minéral noir qui porte son nom – et dont la formule chimique est (SbBiS3)2Te2 – n’a jamais été fabriqué en laboratoire. Même si elle comporte des éléments structurels similaires à ceux avec lesquels il a travaillé, la kanatzidisite utilise des éléments de base différents.
Ces nouveaux « éléments de base » ont inspiré Kanatzidis à poursuivre de nouvelles idées en laboratoire.
« Une boucle de découvertes est en train d’émerger », a-t-il déclaré. « Il existe dans le monde de la géologie des connaissances sur ce qui se fait de manière synthétique en laboratoire, et les principes découverts par les géologues peuvent nous conduire, nous les chimistes, vers de plus hauts sommets et de nouvelles découvertes. »
