Fibres de nanotubes de carbone : intelligentes, musclées et sensibles

Il est bien établi aujourd’hui que les nanotubes de carbone présentent des propriétés physiques et chimiques remarquables. Des progrès considérables ont été effectués au niveau de leur synthèse, au point qu’aujourd’hui certains grands groupes industriels de chimie envisagent leur production en masse.

Cependant, l’exploitation de leurs propriétés à une échelle macroscopique reste un verrou technologique pour certaines applications pourtant très attrayantes. Parmi celles-ci, nous pouvons citer les matériaux à hautes performances mécaniques, les microcapteurs pour des applications biologiques ou encore les actionneurs électromécaniques pour des applications robotiques ou médicales.

Après synthèse, les nanotubes se présentent le plus souvent sous forme d’une suie légère et désorganisée, inutilisable directement. Selon les applications visées, les nanotubes doivent être dispersés dans une matrice, assemblés ou encore orientés pour exploiter une propriété donnée.

Nous décrivons ici les travaux que nous menons au Centre de Recherche Paul Pascal sur ce thème en utilisant des concepts classiques de physico-chimie des fluides complexes pour optimiser des dispersions et des assemblages de nanotubes de carbone. Nous décrivons notamment un procédé simple de filage des nanotubes de carbone permettant de fabriquer de façon continue des structures macroscopiques de nanotubes orientés. Nous discutons les propriétés mécaniques, électromécaniques et électrochimiques des fibres de nanotubes en concluant qu’elles constituent une mise en forme prometteuse pour une exploitation efficace des propriétés des nanotubes de carbone.

Philippe Poulin a reçu le prix 2003 de la division Chimie physique, division commune à la Société Française de Chimie et à la Société Française de Physique.