Art. 71 (22 avril 2006)
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Les NANOTUBES : un matériau révolutionnaire
1. Ils ont longtemps été cantonnés aux recherches théoriques, mais les voilà enfin sortis des laboratoires!
Découverts en 1991, les nanotubes ont été examinés sous toutes les coutures par les physiciens du monde entier. Ces microcylindres composés de molécules de carbone pur sont dix mille fois plus fins qu'un cheveu
et deux cents fois plus résistants que l'acier, à diamètre équivalent. Ils sont à la fois rigides et solides et peuvent plier et s'étirer sans se casser, sur plus de quatre fois leur taille.
Comme ils conduisent la chaleur et le courant bien mieux que les métaux, on peut aisément les transformer en semi-conducteurs, ce qui ouvre la voie à la conception de transistors nanométriques.
2. Pour les biochimistes, les nanotubes sont considérés comme un matériau miraculeux car ils leur permettront de fabriquer des laboratoires d'analyse si minuscules qu'ils pourraient tenir dans le creux de la main. On pourrait ainsi accrocher sur chaque nanotube un brin d'ADN capable d'identifier une molécule précise. Ainsi, une seule goutte de sang serait suffisante pour analyser en quelques secondes le sang d'un malade chez lui. On envisage également de les utiliser pour transporter des médicaments au coeur même des cellules défaillantes.
3. Les idées pour l'utilisation des nanotubes sont légion. Le problème, jusqu'à présent résidait dans la difficulté à les fabriquer à l'échelle moléculaire, parce que ce processus nécessite de très hautes températures. Ce problème est maintenant résolu et la fabrication industrielle peut commencer.
Aujourd'hui, la production mondiale dépasse les 100 tonnes pour un coût allant de 1 000 à 40 000 euros le kilo.
4. L'augmentation de la production a permis les premières applications dans le secteur des matériaux. Si on introduit ces fibres nanoscopiques dans une résine adaptée, le composite obtenu combine solidité et légèreté. Une application a été réalisée pour les vélos de certains coureurs du Tour de France, avec un cadre pesant moins de 1 kilo, et bientôt le matériau miraculeux fera son apparition dans la F1 (formule 1) puis dans l'ensemble des constructeurs automobiles, entre autres pour réaliser des batteries miniatures. Le sport les utilisera également : en tennis pour les raquettes et en base-ball pour les battes.
5. Les extraordinaires propriétés électriques des nanotubes seront mises à profit pour mettre au point une mémoire pour ordinateur à base de nanotubes qui devrait être commercialisée cette année.
Ils sont utilisés aussi pour détecter les gaz : grâce à un réseau de nanotubes allié à un gel réactif, on peut mesurer avec précision les concentrations d'hydrogène et de
gaz carbonique.
En fait, les applications vont des détecteurs industriels aux appareils médicaux respiratoires.
6. Mais c'est surtout dans le domaine des écrans plats que les nanotubes vont faire sensation! Un nanotube serait installé en face de chaque pixel. Ce procédé permettra de produire des écrans plats bien moins chers que ceux qui sont actuellement proposés (plasma ou LCD) et bien moins gourmands en électricité. Quand on sait que plus de 1 million d'écrans LCD ont été vendus en 2005, on imagine l'enjeu industriel que représente cette technologie.
7. Les nanotubes constituent-ils un danger pour l'homme?
Bien sûr, ils suscitent un enthousiasme quant à leurs applications, mais pour l'heure, il n'est pas encore prouvé qu'ils ne comportent pas de risques pour l'être humain, ni qu'ils sont inoffensifs pour l'environnement. Il est impératif d'analyser le cycle de vie de ces matériaux et de s'assurer qu'à la fin de leur utilisation les produits non recyclables ne seront pas nuisibles. En ce sens, les chercheurs essaient de mettre au point des protocoles de test acceptés par tous.