Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de Californie à Berkeley a révélé que les nanotubes de carbone entretiennent une relation amour/haine avec l’eau. D’une part, ils sont hydrophobes, c’est-à-dire qu’ils repoussent l’eau. D’un autre côté, ils ont également une forte attirance pour les liaisons hydrogène, qui sont les liaisons qui maintiennent les molécules d’eau ensemble.
Cette relation amour/haine a un certain nombre d’implications pour l’utilisation des nanotubes de carbone dans les environnements aqueux. Par exemple, cela signifie que les nanotubes de carbone peuvent être utilisés pour créer des matériaux résistants à l'eau. Cependant, cela signifie également que les nanotubes de carbone peuvent être endommagés par l'eau.
Les chercheurs ont découvert que le caractère hydrophobe des nanotubes de carbone est dû à la présence de liaisons carbone-carbone à leur surface. Ces liaisons sont non polaires, ce qui signifie qu’elles n’ont pas de charge électrique nette. De ce fait, ils n’interagissent pas fortement avec les molécules d’eau.
D’autre part, l’attraction des nanotubes de carbone vers les liaisons hydrogène est due à la présence d’atomes d’oxygène à leur surface. Ces atomes d’oxygène sont polaires, ce qui signifie qu’ils ont une charge électrique nette. En conséquence, ils peuvent former des liaisons hydrogène avec les molécules d’eau.
La force de l’interaction entre les nanotubes de carbone et l’eau dépend des proportions relatives d’atomes de carbone et d’oxygène à la surface des nanotubes. Plus il y aura d’atomes de carbone, plus le nanotube sera hydrophobe. Plus il y aura d’atomes d’oxygène, plus le nanotube sera hydrophile.
Les chercheurs affirment que leurs découvertes pourraient contribuer à améliorer la conception de nanotubes de carbone pour les applications à base d’eau. En comprenant les interactions entre les nanotubes de carbone et l’eau, les scientifiques peuvent concevoir des nanotubes plus hydrophobes ou plus hydrophiles, selon l’application souhaitée.
L'étude a été publiée dans la revue Nature Materials.
