Bricolage de pointe

par Catherine Dubé - 27/04/2010

Ces micro-grillages, ces poutrelles minuscules et ces tout petits ressorts fabriqués à l’aide d’une… seringue ont beaucoup d’avenir devant eux. Le polymère dont ils sont faits est additionné de nanotubes qui leur confèrent rigidité, conductivité et légèreté!

Si la grande révolution nanotechnologique n’a pas enore eu lieu, c’est parce que les nanoparticules sont trop… petites. Leur taille (de l’ordre du millionième de millimètre) leur confère des propriétés exceptionnelles (conductivité électrique, rigidité extrême, changement de couleur, etc.), mais elle complique sérieusement leur utilisation! Pas facile de manipuler des matériaux qu’on ne peut même pas voir à l’œil nu.
Quand il s’agit de simplement mélanger des nanoparticules à de la peinture, ça va, mais comment faire pour positionner avec précision ces matériaux lilliputiens, comme il le faut dans le domaine de la microélectronique, par exemple? «On peut les déposer en couches minces, par lithographie, explique l’ingénieur mécanique Daniel Therriault, professeur à l’École polytechnique, à Montréal. Quand on veut fabriquer des microstructures en trois dimensions, cette technique est cependant limitée: on peut superposer plusieurs couches, mais c’est très laborieux et pas toujours réussi.»

Mais tout pourrait changer. Daniel Therriault et le physicien My Ali El Khakani, chercheur à l’INRS-Énergie, Matériaux et Télécommunications, ont réus si à fabriquer des micro-grillages, des pou trel les minuscules et même des micro-ressorts contenant des nanotubes de carbone, ces longs tubes constitués d’atomes de carbone (voir l’encadré à la page 52).

Dans un premier temps, ils ont ajouté les nanotubes à du polymère. Le but? Allier la légèreté du polymère à la conductivité électrique des nanotubes ainsi qu’à leur grande rigidité. En ajoutant à peine 0,5% de nanotubes, ils ont rendu le matériau 15 fois plus rigide!

Les chercheurs ont ensuite rempli une