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Superplasticité : une nouvelle propriété mécanique des nanotubes de carbone

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Les nanotubes de carbone sont connus pour être des matériaux durs, pour bien conduire la chaleur et pour se comporter comme des semiconducteurs sous certaines conditions.

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D'après les travaux du chercheur Jianyu Huang du département de Physique à l'université de Boston, on peut désormais ajouter une nouvelle caractéristique à cette liste de propriétés : la superplasticité. Des travaux similaires ont pu être conduit au Lawrence Livermore National Laboratory et au Massachusetts Institute of Technology. Dans un article publié dans Nature (439, p 281), Jianyu Huang et ses collègues expliquent qu'à haute température, les nanotubes de carbone peuvent subir une déformation avant rupture les rendant 280% plus longs et 15 fois plus étroits.

Aux températures usuelles, les nanotubes se cassent une fois étirés jusqu'à environ 115% de leur longueur initiale. Cette propriété de superplasticité des nanotubes apparaît seulement à des températures élevées avoisinant 2000 degrés Celsius. Jianyu Huang et son équipe ont réussi à déformer un nanotube faisant passer sa longueur de 24 nm à 91 nm et son diamètre de 12 nm à 0,8 nm avant qu'il ne casse. Pendant l'opération de traction, le tube a été maintenu sous une tension électrique de 2,3 V, permettant d'atteindre une température au milieu du tube estimée à plus de 2000 degrés Celsius.

Du fait de l'étirement, la conductivité des nanotubes chute de manière significative, transformant les propriétés électriques du tube de conducteur à semi-conducteur. Les chercheurs déclarent que cette propriété pourrait être utile pour une utilisation dans les dispositifs de nano-électronique. Selon Huang, cette propriété d'élasticité pourrait permettre à plus court terme de fabriquer des matériaux composés et des céramiques plus durs.

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