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Des Montpelliérains à la conquête d'un tube de rêve
Au mois d'octobre dernier, l'Académie des Sciences a récompensé Patrick Bernier. Un prix
décerné chaque année à un chercheur qui a contribué à développer la connaissance en physique.
Ce physicien montpelliérain a été distingué par l'Institut de France pour l'ensemble de ses
travaux dans le domaine des nanotubes et des fullerènes.
APRES avoir longuement travaillé sur les fullerènes, Patrick
Bernier s'attaque aujourd'hui aux nanotubes.
Comme toutes les sciences modernes, la physique s'intéresse à l'infiniment petit.
A l'instar des cosmonautes qui fouillent l'Univers, Patrick Bernier, comme tous les
conquérants du nanomonde, nous guide vers cette nouvelle frontière : le coeur de la
matière. "Un nanotube a les mêmes dimensions que l'ADN", précise Patrick Bernier. Ce tube
de rêve "mesure plusieurs dizaines de microns et a un diamètre d'un nanomètre."
Découvertes au Japon en 1991, ces fibres sont des cousines de fullerènes (des molécules
formées de 60 atomes de carbone et en forme de ballon de football découvertes en 1985,
alors qu'on ne connaissait que deux variétés naturelles de carbone, le graphite et le diamant).
Depuis la découverte des nanotubes en 1991, les laboratoires du monde entier se livrent à
une folle compétition pour exploiter cette nouvelle forme du carbone.
Les propriétés électroniques des nanotubes en font des candidats promoteurs pour la
fabrication des supraconducteurs. "Une de ces applications a lieu dans le domaine de
l'automobile du futur. On peut équiper une voiture électrique avec des batteries qui permettent
un grand stockage d'énergie", explique ce chercheur montpelliérain qui ajoute : "Un
autre exemple, c'est celui des ordinateurs portables", et il indique son micro-ordinateur,
avant de poursuivre : "Demain, on pourra équiper cet ordinateur portable avec des
batteries qui permettent de stocker un maximum d'énergie."
Un autre avantage de ces nanotubes réside dans leur poids. Ces fils sont cent fois plus
solides et six fois moins lourds que l'acier.
Les propriétés promotrices des nanotubes poussent les chercheurs à imaginer de nombreuses
applications. Pourquoi pas un ascenseur pour aller dans l'espace ? C'est notamment la
proposition du Prix Nobel de chimie 1996, l'Américain Richard Smalley. Ce dernier a même
suggéré de s'en servir pour réaliser les câbles d'un ascenseur futuriste pour engins spatiaux.
Chez le géant américain Honeywell, on envisage d'utiliser les nanotubes pour réaliser un
muscle artificiel. Stimulés par un courant, ils ont en effet la propriété de s'allonger ou de
se contracter comme un vrai muscle.
Pour les produire en laboratoire, il faut vaporiser du graphite à plus de 3000 degrés, à
l'aide d'un arc électrique ou d'un laser. Patrick Bernier précise : "L'appareil qui
permet la production en laboratoire coûte dans les 100 000 Francs."
Un des obstacles majeurs pour exploiter les nanotubes au niveau industriel est la
difficulté de produire massivement ces molécules. Cependant, des chercheurs du CNRS de
Montpellier et de Bordeaux ont mis au point un procédé permettant de produire industriellement
des fibres en nanotubes. Ainsi, quand elles passeront à l'étape industrielle, ces fibres sont
promises à de nombreuses applications : matériaux composites, câbles conducteurs, biologie,
stockage de l'hydrogène, connectique, informatique. Cette molécule découverte par hasard il y a
dix ans, sera-t-elle la base du matériau du 21ème siècle ?
Montpellier - Juin 2001
Abdellah AJNAH
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