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Record : un tapis de nanotubes de carbone d'un mètre sur deux

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Une société américaine vient d'exhiber la plus vaste surface de nanotubes de carbone fabriquée à ce jour : 0,91 par 1,83 mètre. Passer d'une poignée de nanotubes à des objets de grande taille est l'un des enjeux majeurs pour l'utilisation de ce nouveau matériau, une question qui mobilise beaucoup de chercheurs dans le monde.

Un homme pourrait s'y allonger... mais en repartirait couvert de particules noires. © Nanocomp Technologies

Fabriquer des nanotubes de carbone est une chose, les utiliser à grande échelle en est une autre. Pourtant, à côté d'applications requérant de très faibles quantités, comme les refroidisseurs pour processeurs ou la frappe ciblée contre les tumeurs, les ingénieurs pensent également à des utilisations où ils pourraient remplacer le métal ou le plastique liées à ses propriétés intéressantes. Les nanotubes de carbone sont légers, résistants et bons conducteurs d'électricité (sous certaines conditions de fabrication) et de chaleur.

En 2005, un groupe de chercheurs américains et australiens, menés par la physicienne Mei Zhang, est parvenu à réaliser un ruban de cinq centimètres de large et long de sept mètres. Ce coup de maître a beaucoup impressionné et motivé de nombreuses équipes. Pour faire tenir ensemble des nanotubes, dont chacun est d'une épaisseur de l'ordre du nanomètre et d'une longueur variable, qui peut dépasser le millimètre (le record est de deux centimètres), il faut - très approximativement - les compresser pour générer des forces électrostatiques entre les tubes puis étirer le tout.

On obtient un ruban ou une feuille, dont les propriétés mécaniques ont de quoi éveiller l'intérêt d'un ingénieur. Malgré sa légèreté et son extrême minceur, ce matériau présente une résistance à la rupture de 200 à 1.000 mégapascals, du même ordre que celle des aciers.

Tapis bientôt volant ?

L'entreprise Nanocomp Technologies vient de présenter une réussite spectaculaire : une surface de 0,91 mètre de large et de 1,83 mètre de long. Peu prolixe sur la technique utilisée, la société, qui travaille depuis longtemps sur les nanotubes, explique que les siens sont longs de plus d'un millimètre. Regroupés par petits paquets d'une douzaine, ils sont ensuite appliqués sur un cylindre tournant. Le procédé pourrait, affirment les responsables de Nanocomp Technologies, passer au stade industriel pour des tailles bien plus grandes.

Les applications envisagées ne manquent pas : protection de circuits électroniques contre les rayonnements électromagnétiques (par le principe de la cage de Faraday), conducteurs électriques (plus légers que les fils de cuivre), dissipateurs thermiques... Ces possibilités désignent l'aéronautique et l'astronautique comme de bons clients potentiels.

Reste tout de même à industrialiser le procédé et à vérifier l'innocuité de ces feuilles de carbone pour les êtres humains (et autres animaux). Les constituants peuvent en effet s'effriter et diffuser dans l'atmosphère des nanotubes, dont on pense qu'ils ne peuvent pas faire de bien aux muqueuses pulmonaires.

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