Tpe nanotube de carbone

Pages: 8 (1855 mots) Publié le: 10 février 2011
III_Nanotubes de carbones:

De façon plus générale, s’il est un matériau qui fascine les chercheurs, c’est le « nanotube de carbone». Cet élément a des propriétés qui pourraient sembler contradictoires au premier abord. Son élasticité élevée : les nanotubes peuvent s’allonger et se contracter aisément. De plus, malgré un poids minime, il s’agit du matériau le plus résistant sur Terre avec unseuil de rupture peut monter jusqu’à 50 giga pascal.
Jusqu’à présent, le matériau qui avait la meilleure capacité à arrêter un engin en mouvement était le fil d'araignée. Or, le nanotube de carbone fait mieux : « Pour donner un ordre d’idée, si l’on pouvait avoir une toile d’araignée de 1 kg, nous aurions un matériau qui peut arrêter une motocyclette de 300 kg avançant à 100 kilomètres/heure. Avecles fibres que nous fabriquons aujourd’hui à base de nanotubes de carbone, si l’on réaliser cette même toile, l’on pourrait arrêter non plus une moto mais une automobile ! Toute l’énergie du véhicule serait absorbée par les nanotubes de carbone » explique Philippe Poulin qui suit cet axe de recherche au CNRS.

Quelque chiffres importants à retenir:
1kg de Kevlar arrête 120kg
1kg d’acierarrête 70kg

Les nanotubes de carbone
" toile d’araignée: ténacité de 150 J / g
" fibres de nanotube de carbone : ténacité: 750 J / g
=> 1 toile de 1kg arrêterait 1200 kg lancés à 100 km/h
La fibre de nanotubes arrête 1500 kg lancés à 100km/h
Il suffirait donc de quelques grammes de fibres de nanotubes pour arrêter une balle de pistolet
Gilets pare-balles, casques, vêtements de protection,ceintures de sécurité…

Après-demain:
un costume de Spiderman
Un prototype complètement fonctionnel d’un costume qui permettrait à son utilisateur de grimper les murs et de tisser des toiles comme le héros de la BD Spider-Man pourrait n’être qu’à une décennie d’être réalisé.
Des chercheurs italiens affirment avoir développé une nouvelle méthode pour créer un matériau qui adhère aux surfaces enimitant la «soie d’araignée» et les nanotubes de carbone.
Stefano Mezzasalma, de l’Université de Trieste, a déclaré: «Le premier prototype d’un costume de Spider-Man pourrait être prêt dans quelque dix années.»
Les chercheurs ont développé leur système en imitant la façon dont les geckos s’accrochent à l’envers sur un mur, suspendus par un seul orteil.
Ces lézards sont capables d’adhéreraux murs de cette façon grâce à des millions de petits poils élastiques - appelés seta – qui recouvrent leurs pattes. Chaque seta est attiré au mur, en grande partie par une force intermoléculaire appelée force de van der Waals.
Nicola Pugno, de l’Université polytechnique de Turin, affirme avoir surmonté les obstacles rencontrés par d’autres chercheurs en employant une «structure hiérarchique» denanotubes de plus en plus fins.
De précédentes tentatives de reproduction des habiletés de grimpeur de murs de l’homme araignée avaient en effet échoué, les nanotubes à l’échelle humaine devenant mous et s’emmêlant entre eux au lieu d’adhérer au mur, malgré leur force 200 fois supérieure aux seta du gecko.
Dans une étude publiée par le Journal of Physics: Condensed Matter, M. Pugno affirmequ’en divisant les fibres de nanotubes en poils ou seta de plus en plus fins - tout comme les seta des pattes du gecko se divisent en branches de plus en plus fines appelées spatules - on pourrait réaliser des structures fermes, qui ne s’emmêlent pas et dont les pointes sont suffisamment flexibles pour produire une excellente adhésion.
En ce qui a trait à la capacité de l’alter ego de Peter Parker detisser des toiles, M. Pugno propose de réaliser un «câble» consistant en l’assemblage de quelque 4 millions de fibres nanotubes. Ce qui ajoute au côté fantastique de l’affaire, c’est que cette «soie» devrait être invisible à l’œil nu, puisque chaque nanotube le composant est bien plus fin que la longueur d’onde de la lumière. M. Pugno explique que si l'on «ancre» les nanotubes en les...
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