FULLERÈNES

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Graphène : vue d'artiste

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Le pavillon des États-Unis

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Four solaire d'Odeillo

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Les promesses de la chimie des fullerènes

Si les propriétés physiques ont polarisé l'intérêt des chercheurs pendant les années 1990-1994, la chimie des fullerènes a maintenant tendance à prendre le devant de la scène. Partant de C60, molécule électronégative qui peut être facilement réduite mais difficilement oxydée, il est en effet possible de concevoir et de réaliser une infinité de molécules dérivées, elles-mêmes à l'origine d'une infinité de nouveaux matériaux. L'ouverture de liaisons carbone-carbone permet de greffer sur la surface du fullerène un ou plusieurs atomes, molécules ou macromolécules, en vue de modifier les propriétés des fullerènes et éventuellement de leur donner une fonction bien précise (optique, magnétique...). Par exemple, en greffant certaines fonctions qui rendent le dérivé soluble dans certains gels ou dans certains polymères optiquement neutres, on donne au système obtenu la propriété de limiteur optique (filtre qui absorbe l'énergie lumineuse au-delà d'une certaine intensité). Avec une autre finalité, le greffage de longues chaînes polymériques sur des C60 et l'interconnexion de ceux-ci permettraient de réaliser des matériaux plastiques de grande résistance, les C60 agissant comme de véritables points d'ancrage très robustes.

Sans doute l'aspect le plus spectaculaire des fullerènes, mais aussi le plus difficile à étudier, est-il leur aptitude à piéger dans leur structure cage un ou plusieurs atomes. Il est possible, par exemple, d'inclure un ion lanthane (La) dans une molécule C82 (on parle alors de molécule endohédrique). L'élément ou les éléments inclus dans les fullerènes sont alors définitivement emprisonnés, et isolés du monde extérieur. Les applications potentielles sont nombreuses. On pourrait par exemple transporter un élément radioactif ou magnétique dans le corps humain jusqu'aux cellules cancéreuses pour les détruire. Piégé dans la molécule de fullerène, cet élément ne peut se lier chimiquement ave [...]


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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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FULLERÈNES ET NANOTUBES

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Mis en évidence en 1985 et abondamment décrits par Richard Smalley, Robert Curl et Harold Kroto (qui seront récompensés pour cette découverte par le prix Nobel de chimie en 1996), les fullerènes représentent une nouvelle famille de molécules constituées par des atomes de ca […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fullerenes-et-nanotubes/#i_20372

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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/