Tu nanotubes de carbone, NTC (CNT, de l'anglais Nanotube de carbone), sont des cylindres ou tubes creux formés d'allotropes de carbone dans des proportions nanométriques (1 nanomètre est égal à un milliardième partie de mètre (10-9 m)). Pour vous donner une idée, c'est comme une feuille de papier enroulée, mais elle est composée d'atomes de carbone et n'a qu'un atome d'épaisseur. Ils sont 100 000 fois plus fins qu'une mèche de cheveux et invisibles même au microscope optique.
Cette une nouvelle classe de matériaux a été découverte en 1991 par Sumio Iijima. Depuis, il a fait l'objet d'études de la part des scientifiques, car il a représenté une grande révolution grâce à la ses propriétés (qui seront mentionnées plus loin) qui surpassent celles de tout matériau connu jusqu'ici.
Les nanotubes de carbone peuvent être fabriqués par un seul de ces cylindres, étant classés comme nanotubes simple paroi. Mais il y a aussi les nanotubes multiparois, qui sont formés de plusieurs cylindres enroulés concentriquement, c'est-à-dire avec un centre commun, comme la représentation suivante :
Représentation des nanotubes multiparois
Le fait d'être monoparois ou multiparois est l'un des facteurs qui déterminent les propriétés des nanotubes de carbone. Dans le cas de nanotubes individuels, un facteur qui détermine s'il s'agira d'un conducteur ou d'un semi-conducteur est l'angle de l'enroulement et le rayon du nanotube. D'autres propriétés dépendent également du diamètre et du nombre de couches concentriques. Mais tous les nanotubes sont durs et résistants.
Ces plages de propriétés sont importantes car elles rendent les nanotubes utilisables dans une très large gamme d'applications. Par exemple, si le nanotube de carbone est conducteur, il peut transmettre l'électricité jusqu'à 1000 fois plus efficacement que le fil de cuivre. Les semi-conducteurs, en revanche, peuvent être utilisés dans des circuits électroniques raffinés grâce à leurs dimensions très réduites, et peuvent être utilisés dans des nanoprocesseurs pour remplacer frites de silicium actuel.
S'ils peuvent être ajoutés à des polymères synthétiques (plastiques), formant des structures appelées nanocomposites, les nanotubes peuvent les durcir ou les rendre conducteurs de l'électricité.
Les nanotubes aussi ont des propriétés mécaniques extraordinaires, car ils sont assez résistants à la rupture sous tension, étant 100 fois plus résistants que l'acier et n'ayant que 1/6 de sa densité. Par conséquent, ils peuvent également être utilisés dans la construction civile et même dans la construction du fuselage d'avions, de voitures, de fusées et de navettes spatiales pour la NASA. S'ils sont ajoutés aux tissus, les nanotubes pourraient les rendre indestructibles, étant plus efficaces que le polymère Kevlar utilisé dans les gilets pare-balles.
Une autre propriété importante des nanotubes de carbone est la conduction thermique extraordinaire, ils peuvent être utilisés dans des processus de conservation et de transmission d'énergie, tels que l'énergie solaire, étant beaucoup plus efficaces que les cellules photovoltaïques utilisées aujourd'hui.
Les nanotubes ont également un énorme potentiel pour utilisation en médecine. Parce qu'ils sont extrêmement petits et légers, ils peuvent atteindre l'intérieur d'une cellule pour être utilisés comme capteurs pour les diagnostics et les traitements médicaux. Cependant, un facteur qui entrave cette application des nanotubes est qu'ils tuent les cellules avec lesquelles ils entrent en contact. Pour éviter cela, certains scientifiques proposent que les nanotubes soient recouverts d'un polymère synthétique capable d'imiter une substance à la surface des cellules, la mucine.
Ce ne sont là que quelques-unes des applications infinies que peuvent avoir les nanotubes de carbone, mais il reste à voir ce que diront les recherches dans ce domaine de la nanotechnologie.
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nanotubos-carbono.htm
