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Nanotubes de carbone pour rendre les fibres conductrices plus légères et plus résistantes

Ils ont développé un nouveau matériau conducteur à base de nanotubes de carbone avec trois propriétés inhabituelles à la fois: bonne conductivité, faible poids et haute résistance mécanique. L'œuvre a été publiée dans la revue Science et l'un des auteurs est le chercheur Valentín Vassilev-Galindo de l'Université de Navarre.

Les nanotubes de carbone, des tubes mille fois plus fins qu'un cheveu, conduisent l'électricité très bien individuellement. Mais le défi est de conserver cette capacité en réunissant des millions de nanotubes de carbone pour fabriquer une fibre réelle, c'est-à-dire un matériau utilisable en dehors du laboratoire. Ce travail montre une façon d'avancer dans cette direction.

Les chercheurs ont travaillé avec des fibres composées de nanotubes de carbone à double paroi et ont incorporé un composé d'aluminium et de chlore. Cela modifie le comportement électronique du matériau et améliore la capacité de conduire le courant électrique. Le résultat est qu'une fibre peut avoir une conductivité jusqu'à 24,5 millions de fois par mètre, soit 41% de la conductivité du cuivre.

Cependant, comme expliqué, la donnée la plus importante n'est pas seulement la quantité de conductivité de ce matériau, mais la quantité de conductivité par rapport au poids. En fait, le cuivre transporte plus d'électricité par rapport à ce nouveau matériau du même volume. Mais comme ces fibres pèsent beaucoup moins, le résultat varie en fonction de la masse. Selon l'article, par kilo de matériau, ces fibres peuvent transporter l'électricité plus efficacement que le cuivre ou l'aluminium.

Ceci est important, car dans de nombreuses applications techniques, le poids est tout aussi important que la conductivité. Un matériau plus léger peut être particulièrement utile dans les câbles, les systèmes énergétiques ou les appareils où la réduction de la masse contribue à améliorer les performances. En fait, le nouveau matériau pèse la moitié des câbles traditionnels. De plus, ces fibres sont cinq fois plus résistantes.

D'autre part, ils ont constaté que les fibres sont stables dans des conditions sèches, et si elles sont protégées de l'humidité par des revêtements polymères, elles ont une conductivité d'environ 80%. Selon les chercheurs, le matériau permet de développer des conducteurs plus légers que ceux d'aujourd'hui pour des applications où le poids et la résistance sont importants.