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Les plus longs nanotubes de carbone du monde !

ActualitéClassé sous :physique , nanotube de carbone , nanotechnologie

C'est un record, des chercheurs de l'University of Cincinnati sont parvenus à fabriquer des nanotubes de presque 2 cm de long, soit 900 000 fois la taille de leur section. Cela pourrait avoir des applications industrielles spectaculaires et on pense bien évidemment aux câbles plus résistants que de l'acier nécessaires pour faire de l'ascenseur spatial, popularisé par Arthur Clarke dans « Les fontaines du Paradis », une réalité !

Un exemple de nanotubes synthétisés, la couche a une épaisseur de 12 mm. (Credit: Jay Yocis of UC Photographic Services).

La technique pour arriver à ce résultat a été mise en oeuvre par  Vesselin Shanov et Mark Schulz avec l'aide d'un post-doc, Yun Yeo Heung, et enfin de quelques étudiants. Elle repose sur la déposition chimique, par des vapeurs, de couches minces de matériaux. Cette technique utilisée dans l'industrie des semi-conducteurs a été combinée avec de nouveaux types de substrats et de catalyseurs.

Pour cela, les chercheurs ont utilisé un fourneau spécial baptisé EasyTube 3000. Grâce à lui, ils ont produit des vapeurs constituées d'atomes de carbone en brisant thermiquement des hydrocarbures. Les atomes se sont alors déposés sur l'association d'un substrat et d'un catalyseur sous la forme de couches alternées de métal et de céramique formant une sorte de gaufrette comportant de l'oxyde de silicium.

Selon Shanov, le processus est vraiment révolutionnaire et la couche de 12 millimètres d'épaisseur constituée d'alignements de nanotubes sur un le substrat de 10 cm de long n'est qu'un prélude, car rien n'empêcherait de produire des filaments encore plus longs. Or, on sait que les nanotubes de carbone sont meilleurs conducteurs d'électricité et plus résistants que bien d'autres matériaux  industriels. On comprend donc tout l'intérêt de cette technique.

Pour finir, de plus en plus d'organismes, dont la NASA, prennent au sérieux l'idée d'un câble reliant en orbite géostationnaire une station spatiale avec la Terre. Les coûts de mise en orbite avec un ascenseur spatial seraient considérablement réduits et c'est probablement l'un des meilleurs moyens de vraiment faire démarrer la colonisation de l’espace par l'humanité. Le câble devra avoir des propriétés de résistance mécanique bien supérieures à celles de l'acier et l'on sait que l'emploi des nanotubes en carbone pourrait être la clé de sa fabrication.

Pourtant, comme découvert il n'y a pas si longtemps, les obstacles à la réalisation d'un tel câble restent nombreux, mais ce n'est pas une raison pour se décourager pour autant.

Vue d'artiste d'un futur ascenceur spatial propulsé par faisceau laser.
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