NANOTUBES DE CARBONE

Nanotubes de carbone

Nanotubes de carbone

Nanotubes de carbone

Sur cette vue au microscope à effet tunnel de nanotubes de carbone, les bosses en surface…

Les nanotubes de carbone, découverts en 1991 par le chercheur japonais Sumio Iijima, font partie de la famille des systèmes carbonés parmi lesquels on trouve les fibres de carbone, les fullerènes, le graphite, le diamant ainsi que le graphène qui a été synthétisé en 2004. Un nanotube peut être visualisé comme un plan d'atomes de carbone (assemblés en hexagones, comme dans le graphite) enroulé sur lui-même. Son diamètre est de l'ordre du nanomètre (milliardième de mètre) et sa longueur peut dépasser le centimètre. Il y a plusieurs sortes de nanotubes suivant l'arrangement des atomes de carbone et le nombre de couches concentriques (nanotubes monofeuillets ou multifeuillets). Ils sont obtenus par des techniques assez simples où l'on vaporise à haute température du carbone en présence d'un catalyseur comme le fer ou le nickel. Certains de ces nanotubes ont des propriétés métalliques alors que d'autres sont des semiconducteurs. Ils présentent tous une remarquable résistance mécanique.

Sur un plan fondamental, les nanotubes représentent des objets modèles idéaux dans la mesure où, compte tenu de leurs dimensions, ils permettent d'illustrer certaines lois de la mécanique quantique et de la physique à une dimension.

Sur le plan industriel, de nombreuses applications des nanotubes sont en cours d'étude ou de développement, notamment comme :

– éléments de renforcement de polymères (composites) ;

– matériaux nanoporeux pour le stockage de l'énergie (électrodes de batterie ou de supercapacité) ou le filtrage ;

– composants passifs (conducteurs nanométriques) ou actifs (diodes et transistors) d'une future nanoélectronique ;

– systèmes permettant la vectorisation de molécules médicamenteuses pour le traitement de certaines maladies.

Toutes ces applications sont néanmoins tributaires de la non-toxicité des nanotubes qui, trentre ans après leur découverte, reste à établir définitivement même si certaines études avancent un caractère cancérogène pour les nanotubes les plus longs.

— Patrick BERNIER

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Écrit par

  • Patrick BERNIER : ancien directeur de recherche au CNRS, Groupe de dynamique des phases condensées, université de Montpellier-II

Classification

. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Média

Nanotubes de carbone

Nanotubes de carbone

Nanotubes de carbone

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Autres références

  • CHIMIE - La chimie aujourd'hui

    • Écrit par Pierre LASZLO
    • 10 856 mots
    • 3 médias
    Lesnanotubes de carbone (fig. 4) restent les plus prometteurs quant aux applications, qui vont, entre autres, de transistors à effet de champ et nanodiodes, à des dispositifs optoélectroniques, à de la conduction ou semiconduction, à des nanointerrupteurs, à des nanomachines et nanorobots, à des cosmétiques...
  • EBBESEN THOMAS (1954- )

    • Écrit par Lucas LETHUILLIER
    • 1 092 mots
    • 1 média
    ...Ebbesen a reçu d’autres récompenses dont deux décernées par la Société européenne de physique : le prix Europhysics Agilent en 2001 pour ses travaux sur les nanotubes de carbone – il a développé, entre autres, une méthode de synthèse à grande échelle de nanotubes de carbone – et le prix Quantum Electronics...
  • FULLERÈNES ET NANOTUBES

    • Écrit par Arnaud HAUDRECHY
    • 266 mots

    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 carbone. C'est...

  • FULLERÈNES

    • Écrit par Patrick BERNIER
    • 2 192 mots
    • 3 médias
    Un autre domaine apparenté a émergé : celui des nanotubes de carbone. On se les représente comme des feuilles de graphène enroulées sur elles-mêmes et fermées aux deux extrémités. Le diamètre de ces nanotubes est très petit (de un à quelques nanomètres) mais leur longueur peut être grande (de 10...
  • Afficher les 7 références

Voir aussi