FULLERÈNES

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Graphène : vue d'artiste

Graphène : vue d'artiste
Crédits : J. Meyer/ University of Manchester

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Le pavillon des États-Unis

Le pavillon des États-Unis
Crédits : Hulton Getty

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Four solaire d'Odeillo

Four solaire d'Odeillo
Crédits : D.R.

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... mais produites en laboratoire aujourd'hui

Il existe plusieurs techniques pour produire en laboratoire des fullerènes. Elles sont fondées soit sur la sublimation (passage d'un corps de l'état solide à l'état gazeux) contrôlée de carbone pur, soit sur la combustion imparfaite de certains hydrocarbures. La méthode la plus couramment utilisée consiste à établir un arc électrique entre deux barreaux de graphite pur dans une enceinte remplie d'un gaz inerte (hélium ou argon). La chaleur intense de l'arc (supérieure à 3 500 0C) vaporise le graphite, produisant une vapeur d'atomes de carbone. Les fullerènes (principalement C60, C70, puis C76, C82 et C84) qui se forment à partir de cette vapeur – selon un processus encore mal connu – viennent se condenser sur les parois de l'enceinte. Cette technique, mise au point en 1990 par l'Allemand Wolfgang Krätschmer et l'Américain Donald Huffman, a été le véritable point de départ de l'engouement des scientifiques pour ces nouvelles molécules. La chaleur de l'arc peut être remplacée par la chaleur d'un faisceau laser (méthode utilisée par les découvreurs des premiers fullerènes) ou encore par la chaleur du soleil, en utilisant un four solaire (par exemple, celui d'Odeillo dans les Pyrénées-Orientales). Toutes ces techniques permettent seulement de produire de petites quantités (grammes ou milligrammes) de C60 ou de C70 en quelques heures. On est encore loin d'une production industrielle. La situation est encore plus délicate pour les autres fullerènes (C76, C82, C84), qui n'existent qu'à l'état de traces dans l'enceinte de production. De ce fait, le coût des molécules est élevé. Néanmoins l'enjeu est potentiellement important, et les techniques permettant une production industrielle naîtront sûrement si des applications technologiques voient le jour.

Four solaire d'Odeillo

Four solaire d'Odeillo

Photographie

Mis en service en 1970, le four solaire d'Odeillo illustre les incertitudes et ambiguïtés de la politique énergétique. Capable d'atteindre, par focalisation des rayons solaires en un point grâce à un jeu de miroirs, une température de l'ordre de 3 000 0C en quelques secondes, le four fut... 

Crédits : D.R.

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Écrit par :

  • : ancien directeur de recherche au C.N.R.S., Groupe de dynamique des phases condensées, université de Montpellier-II

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Pour citer l’article

Patrick BERNIER, « FULLERÈNES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/fullerenes/