Les nanotubes de carbone

Résumé du document

Dossier sur les nanotubes de carbone réalisé à partir d'une recherche documentaire (ouvrage scientifique, internet). Qu'est-ce qu'un nanotube de carbone ? Quelles sont les propriétés des nanotubes de carbone ? Quelles sont les différentes applications des nanotubes de carbone ?

Extraits

[...] Ce choix fixe le diamètre du nanotube et l'angle d'enroulement, aussi appelé angle de chiralité. L'angle ainsi créé entre une direction de référence entre deux hexagones et un vecteur appelé chiral qui définit l'axe du cylindre s'appelle l'angle d'enroulement. Cet angle d'enroulement détermine l'hélicité du nanotube et varie de à compte tenu de la symétrie du réseau hexagonal. On peut donc obtenir trois configurations de nanotubes selon l'hélicité induite de l'angle : -le nanotube de type zigzag caractérisé par un angle égal à (figure 10). [...]

[...] Ces pointes émettent, lorsqu'elles sont soumises à un champ électrique, des électrons. Chaque nanotube pourrait jouer le rôle d'un canon à électron. Chaque minuscule tube cathodique représenterait un pixel. L'intérêt de l'utilisation de nanotubes dans ce domaine tient dans la facilité et le coût de fabrication. Le but de cette application étant de rendre abordable le prix des futurs écrans plats pour une qualité nettement supérieure aux écrans Plasma et LCD déjà disponibles. Ceci pourrait être la première application concrète des nanotubes. [...]

[...] Structure d'un nanotube : Les nanotubes de carbone présentent d'évidentes parentés avec la structure du graphite. La structure atomique du nanotube s'obtient en effet en considérant un plan d'hexagones de la structure du graphite, que l'on appelle graphène, et que l'on roule sur lui même de façon à obtenir un cylindre (figure 4). Ce cylindre reste ouvert et il n'est pas possible de le refermer sans distordre considérablement les hexagones. Fermeture du nanotube : La fermeture des tubes exige d'introduire dans le cylindre de graphène des défauts topologiques qui courbent le plan de ce réseau d'hexagones. [...]

[...] Par exemple de nanotubes dans un plastique suffit à le rendre conducteur. Toujours dans le domaine de l'électronique, les nanotubes peuvent améliorer la conductivité thermique des matériaux. L'arrivée des processeurs électroniques toujours plus rapides accroît le rôle de la gestion de la température. Quelques plastiques conducteurs thermiques sont déjà disponibles mais ne sont pas satisfaisant en terme de coefficient de conduction thermique, de poids et d'aspect. De par leur forte conductibilité thermique et leur légèreté, les matériaux polymères à base de nanotubes constituent une réelle alternative à l'utilisation du métal. [...]

[...] On considère une pointe très fine qui forme la sonde que l'on approche à quelques dixièmes de nanomètre de la surface pour la balayer. Puis on applique une différence de potentiel de quelques volts entre la pointe et la surface. La pointe pénètre dans le nuage électronique des atomes de la surface. Des électrons de cette surface peuvent alors s'échapper et aller vers la pointe de l'appareil, cette circulation d'électrons correspond à un courant tunnel. En balayant la pointe à la surface on obtient une image de la surface (mode image) qui permet d'en déduire l'hélicité du nanotube. [...]