Niché dans un petit parc de recherche près du Langley Research Center de la NASA, l'extérieur du bâtiment moderne ressemble à peu près à n'importe quel nouveau bureau. Mais juste de l'autre côté des murs de verre et de béton, il existe un centre de recherche en nanotechnologie qui regorge de développements scientifiques et technologiques qui promettent d'améliorer notre monde et de mieux nous équiper pour visiter d'autres mondes.
Les laboratoires de recherche et d'innovation du NIA à Hampton sont l'endroit où le Dr Cheol Park, boursier de l'Institut national de recherche aérospatiale, Le Dr Catharine Fay de la NASA et une équipe d'experts en nanotechnologie des deux organisations renommées travaillent ensemble pour créer et améliorer une capacité révolutionnaire de synthétiser des échantillons de haute qualité de nanotubes de nitrure de bore, également connu sous le nom de BNNT.
Théorisé pour la première fois en 1994 par des chercheurs de l'UC Berkley, BNNT représente une nouvelle classe de matériaux. Nanotubes de type textile ultra-résistants à l'aspect coton, le matériau a un squelette moléculaire 100 fois plus résistant que l'acier. Les nanotubes de nitrure de bore sont aussi résistants que les nanotubes de carbone mieux connus, mais beaucoup plus résistant à la chaleur - jusqu'à 800° C ou 1472° F dans l'air. Le matériau a également une fonction piézoélectrique intrinsèque, c'est-à-dire qu'il crée de l'électricité résultant de l'étirement ou de la torsion. Ceci et d'autres caractéristiques du nanotube multifonctionnel font de la technologie un candidat de choix pour des applications allant des boucliers thermiques pour la prochaine génération d'engins spatiaux, à de nouvelles capacités de filtration de l'eau - même des thérapies potentielles contre le cancer.
L'expertise de synthèse BNNT a été développée grâce à une collaboration entre l'Institut national de l'aérospatiale, Langley Research Center et Jefferson Labs de la NASA, tous basés à Hampton Roads. Produit pour la première fois en 1995 à UC Berkley, Le matériau BNNT de haute qualité a été notoirement difficile à fabriquer car le processus de synthèse est complètement différent des nanotubes de carbone. Il y a encore un an, vous pourriez littéralement tenir l'approvisionnement mondial en matériau BNNT synthétisé de haute qualité dans une main dans le laboratoire BNNT de la NASA de première génération. Cet été cependant, les scientifiques de la NIA et de la NASA ont écrit un nouveau chapitre dans le livre de recherche BNNT.
En juillet, Le Dr Park et ses collègues ont allumé la nouvelle plate-forme scientifique BNNT dans les laboratoires de recherche et d'innovation du NIA pour son premier essai. La nouvelle chambre dispose d'un laser extrêmement stable et peut produire des échantillons de BNNT sous des pressions allant jusqu'à 1000 psi. Lors de la première utilisation de l'installation, la configuration expérimentale a produit de belles, longue, de fins tubes très cristallins qui rappelleraient à l'observateur occasionnel des toiles d'araignées (Figure 1). "Même sans optimisation, c'était du matériel de très haute qualité, " a fait remarquer le Dr Park. " Cette nouvelle installation nous donne une capacité de synthèse BNNT pour produire de très longs, des fibres de nanotubes de très petit diamètre d'une qualité inégalée dans le monde."
Ce n'est que le début des capacités du laboratoire et de l'avenir des applications BNNT. Les chercheurs sont désormais à pied d'œuvre pour optimiser les équipements et le processus de production. La nouvelle chambre haute pression construite sur mesure dispose de plusieurs ports pour surveiller et sonder le processus de synthèse. "Cette capacité de diagnostic in situ aidera pour la première fois à comprendre les mécanismes de croissance du BNNT et pourrait permettre un meilleur contrôle de la production de matériau BNNT conduisant à une fabrication à grande échelle de BNNT de haute qualité", a déclaré le Dr Sivaram Arepalli, Vice-président de l'éducation et de la sensibilisation chez NIA.
La disponibilité de matériaux BNNT de haute qualité devrait avoir un impact significatif sur les nouveaux produits sur le marché projeté des applications de nanotubes de plusieurs milliards de dollars dans les années à venir. Ces récents progrès de la recherche pourraient bien ouvrir la voie à des applications innovantes qui améliorent la vie sur terre et étendent nos capacités à explorer l'espace.
