Quel est le point commun entre Mozart, Christophe Colomb et JP Morgan ? Il s’avère qu’ils portent tous leur nom à des minéraux. Un nouveau membre de ce club exclusif a récemment été intronisé : Mercouri Kanatzidis, scientifique des matériaux au Laboratoire national d’Argonne du Département américain de l’énergie (DOE) et professeur à l’Université Northwestern.
Kanatzidis est l’homonyme d’un minéral récemment découvert, la kanatzidisite, récemment découvert en Hongrie et annoncé par la Société minéralogique internationale. La kanatzidisite appartient à une classe de matériaux connus sous le nom de chalcogénures, que Kanatzidis a étudiés de manière approfondie pendant des décennies en Argonne et dans le Nord-Ouest. Les chalcogénures sont des matériaux contenant du soufre qui, dans l’Antiquité, étaient utilisés dans la production de cuivre métallique.
« D’avoir un minéral nommé en mon honneur ? Eh bien, c’est un véritable moment de « rock star » dans ma carrière », a déclaré Kanatzidis. « C’est un honneur très inhabituel, et vous espérez que ce nom restera longtemps. »
Le minéral a été trouvé dans le gisement Nagybörzsöny à Also-Rózsa, en Hongrie, et se trouve maintenant au Museo di Storia Naturale, Università di Firenze, Florence, Italie. Sa formule chimique est (SbBiS3)2Te2.
Kanatzidis 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, qui est un processus catalytique qui élimine le soufre du gaz naturel et du pétrole raffiné. Il utilise du sulfure de molybdène, un chalcogénure majeur », a déclaré Kanatzidis. « Si l’on met de côté ce catalyseur, notre économie s’effondre. »
Selon Kanatzidis, d’autres chalcogénures sont utilisés dans les cellules solaires et d’autres matériaux. « 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 », a-t-il déclaré.
À Argonne, les travaux de Kanatzidis se sont concentrés sur les implications des chalcogénures pour de nouveaux supraconducteurs potentiels ainsi que pour les détecteurs de rayons X et gamma. « 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 même d’un supraconducteur. Cependant, nous avons besoin de chercheurs pour trouver comment le fabriquer afin d’en avoir davantage à étudier », a déclaré Kanatzidis.
« Ce nouveau matériau découvert n’est pas exactement quelque chose que j’ai jamais fabriqué en laboratoire : il utilise différents éléments de base », a-t-il ajouté. « Cependant, il comporte des éléments structurels similaires. »
Le nouvel « élément de base » du matériau découvert en Hongrie a 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. »
La structure atomique de la kanatzidisite est rapportée dans le Journal de l’American Chemical Society.
Plus d’information:
Luca Bindi et al, Kanatzidisite : un composé naturel avec une architecture hétérocouche distinctive de van der Waals, Journal de l’American Chemical Society (2023). DOI : 10.1021/jacs.3c06433