fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche espagnole a développé une fibre de nanotubes de carbone dont la conductivité électrique dépasse celle du cuivre et dont la résistance est supérieure à celle de l'acier, offrant une nouvelle alternative aux matériaux conducteurs traditionnels.
Avec le développement rapide de l'électronique, des énergies renouvelables et de l'industrie automobile électrique, la demande du marché de l'électricité ne cesse de croître, et les matériaux conducteurs traditionnels comme le cuivre et l'aluminium approchent de leurs limites de performance. En raison de leur faible densité et de leurs excellentes propriétés électriques, thermiques et mécaniques, les nanotubes de carbone sont depuis longtemps considérés comme des matériaux idéaux pour la fabrication de conducteurs électriques. Cependant, jusqu'à présent, les nanotubes de carbone n'avaient pas atteint, à l'échelle industrielle, le niveau de conductivité nécessaire pour remplacer les matériaux traditionnels.
Selon Javier Llorca, chercheur au département des sciences des matériaux de l'Université polytechnique de Madrid (Universidad Politécnica de Madrid, UPM) et directeur scientifique d'Imdea Materiales, un travail réalisé conjointement par des chercheurs de l'Université polytechnique de Madrid, d'Imdea et de l'Institut de nanosciences et de matériaux d'Aragon (Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, INM) a permis, pour la première fois, de développer des nanotubes de carbone surmontant ces limitations. La conductivité électrique de ces nanotubes de carbone dépasse celle du cuivre et leur résistance est supérieure à celle de l'acier. Ces résultats ont été publiés dans la revue internationale Science.
Llorca indique que ces limitations ont été surmontées grâce à un procédé de fabrication extensible permettant de doper les fibres de nanotubes de carbone avec du tétrachloroaluminate (AlCl₄). Ces molécules s'intercalent entre les nanotubes de carbone formant la fibre, sans modifier leurs propriétés mécaniques. Le transfert de charge des atomes de carbone vers les ions chlorure augmente la conductivité jusqu'à 24,5 MS/m (méga siemens par mètre), soit presque la moitié de celle du cuivre, mais avec une densité six fois inférieure.
Les chercheurs soulignent que les propriétés des nanotubes de carbone obtenus sont particulièrement pertinentes pour l'électrification des transports, y compris les véhicules électriques, les drones et les avions, car ces applications nécessitent de grandes quantités de conducteurs de la plus faible densité possible. Ces résultats présentent également un potentiel considérable dans le domaine des câbles aériens, dont les performances sont souvent limitées par leur propre poids. Les institutions participant à cette recherche comprennent l'Université polytechnique de Madrid, Imdea Materiales et l'Institut de nanosciences et de matériaux d'Aragon, un centre conjoint du Conseil supérieur de la recherche scientifique espagnol (CSIC) et de l'Université de Saragosse.
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