Les forêts de nanotubes de carbone peuvent être cultivées sous diverses formes. Une inspection plus approfondie à l'aide d'un microscope électronique vous permet de voir comment les nanotubes individuels se tiennent debout. Dans un microscope électronique à transmission, il est possible de compter le nombre de parois dans des nanotubes individuels. La barre d'échelle est de 100 µm, 1 µm et 20 nm. Crédit :Photo :Daniel Dahlin
Les nanotubes de carbone et le graphène ne sont constitués que de quelques couches d'atomes de carbone, mais ils sont plus légers que l'aluminium, plus résistant que l'acier et peut se plier comme des ressorts hélicoïdaux. Le physicien Niklas Lindahl à l'Université de Göteborg, Suède, a étudié les propriétés uniques des matériaux, ce qui à l'avenir peut entraîner une amélioration de l'électronique et de la lumière, matériau solide.
La nanotechnologie pourrait révolutionner la fabrication de nouveaux types de matériaux. Niklas Lindahl a étudié les nanotubes de carbone et le graphène, qui sont des tubes et des plaques planes constitués d'une fine couche d'atomes de carbone. Leurs propriétés uniques les rendent intéressants à utiliser dans tout, des matériaux composites dans les vélos, aux composants électroniques d'ordinateurs.
Dans sa thèse, Niklas Lindahl montre comment fabriquer des nanotubes de carbone, et leurs propriétés mécaniques. Dans les bonnes conditions, il a utilisé un gaz carboné pour faire pousser des nanotubes de carbone comme des forêts, atome par atome. Les "forêts" sont constituées de millions de nanotubes de carbone qui, malgré un diamètre de quelques nanomètres, se tenir debout comme des tiges dans un champ de maïs. Les tuyaux, qui sont plus légers que l'aluminium et plus résistants que l'acier lorsqu'ils sont étirés, pourrait être plié comme des ressorts.
La nanotechnologie peut conduire à une électronique plus économe en énergie. Crédit :Photo :Université de Göteborg
Niklas Lindahl démontre également comment les membranes de graphène peuvent être pliées. Malgré le fait que les membranes n'étaient constituées que de quelques couches d'atomes, leur rigidité à la flexion a pu être déterminée en utilisant les mêmes équations que celles utilisées pour calculer les déformations dans les grandes sphères d'acier. Les membranes en graphène ont de nombreuses utilisations, y compris les générateurs de fréquence variable dans les téléphones mobiles, et des capteurs de masse capables de mesurer des atomes individuels.
La thèse démontre également comment des membranes de graphène similaires peuvent fournir une électronique plus économe en énergie à l'avenir. Par exemple, les électrodes de graphène en suspension peuvent modifier le courant plus efficacement grâce à des transistors à nanotubes de carbone en combinant à la fois le contrôle mécanique et électrique du courant.
