Un ascenseur spatial, une structure reliant la surface de la Terre à une station spatiale, permettrait le transport économique de personnes et de matériaux. Cependant, un matériau très léger mais solide est essentiel pour faire d'une telle technologie une réalité. Le nanotube de carbone est un nouveau type de matériau qui est 100 fois plus résistant que l'acier, mais quatre fois plus léger, avec une conductivité électrique élevée semblable à celle du cuivre et une conductivité thermique semblable à celle du diamant. Cependant, les fibres de nanotubes de carbone précédentes n'étaient pas idéales pour une utilisation intensive, en raison de la petite surface de contact avec les nanotubes de carbone adjacents et de la longueur limitée qu'elles possédaient.

Une équipe de recherche dirigée par le Dr Bon-Cheol Ku de l'Institut coréen des sciences et technologies (KIST) de l'Institut Jeonbuk des matériaux composites avancés en Corée du Sud a annoncé qu'elle avait développé un nanotube de carbone à ultra haute résistance et ultra haut module. matériau fibreux dans le cadre d'un projet de recherche conjoint avec l'équipe de recherche du professeur Seongwoo Ryu de l'université de Suwon en Corée du Sud et le Dr Juan José Vilatela de l'IMDEA Materials Institute en Espagne. Leurs recherches sont publiées dans Science Advances .

Les fibres de carbone à base de polyacrylonitrile (PAN) existantes ont une résistance élevée et un faible module, tandis que les fibres de carbone à base de brai ont une faible résistance et un module élevé. Des études antérieures sur l'amélioration simultanée de la résistance à la traction et du module des fibres de carbone se concentraient uniquement sur l'ajout d'une petite quantité de nanotubes de carbone. Cependant, l'équipe de recherche conjointe du KIST, de l'Université de Suwon et de l'IMDEA a produit des fibres entièrement constituées de nanotubes de carbone sans utiliser les précurseurs de fibres de carbone conventionnels, le polymère et le brai.

L'équipe a fabriqué des fibres de nanotubes de carbone à haute densité et à alignement élevé grâce à un processus de fabrication par rotation humide adapté à la production de masse, puis les a recuites à haute température pour permettre à leurs structures d'être converties en divers types spécifiques, y compris le graphite. En conséquence, les surfaces de contact des nanotubes de carbone ont augmenté. Ces fibres de nanotubes de carbone produites de cette manière devraient avoir diverses applications, car elles présentent simultanément des caractéristiques de résistance ultra-élevée (6,57 GPa) et de module ultra-élevé (629 GPa), qui ne pourraient pas être atteintes avec des fibres de carbone conventionnelles. Les fibres ont également montré une résistance élevée aux nœuds, ce qui indique une flexibilité.

Le Dr Bon-Cheol Ku a déclaré :« La technologie de fabrication de fibres de carbone K utilisant des matériaux à base de nanotubes de carbone est ce qui permettra à la Corée du Sud, arrivée tardivement dans le domaine de la fibre de carbone, de diriger l'industrie. Cette technologie importante servira de futur moteur de croissance pour les industries de l'aérospatiale et de la défense qui sont nécessaires pour propulser la Corée du Sud dans le domaine des superpuissances matérielles."

"Nous avons sécurisé la technologie originale de fabrication de fibres de carbone à ultra haute résistance et ultra haut module à base de nanotubes de carbone, mais pour que la production en série de fibres de carbone ultra haute performance soit possible, la production en série de nanotubes de carbone à double paroi , un matériau de base, doit se produire en premier », a-t-il poursuivi, déclarant que le soutien au niveau national ainsi que l'intérêt de l'industrie sont nécessaires pour continuer à progresser. + Explorer plus loin

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