Nanotubes de carbone multifeuillets (MWNT)

  Un nanotube de carbone multifeuillet est constitué de plusieurs feuillets de graphènes enroulés les uns autour des autres. Il existe deux modèles pour décrire la structure des nanotubes multifeuillets. Dans le modèle poupée russe, les plans de graphènes sont arrangées en cylindres concentriques. Dans le modèle parchemin, un seul feuillet de graphène est enroulé sur lui même, comme une feuille de papier.

Propriétés mécaniques

Les nanotubes se montrent intéressants par les principales caractéristiques suivantes :

-Résilience (ou Résistance)

Bien que difficile à vérifier expérimentalement (la petite taille des nanotubes ne permet pas de véritables tests de contrainte pour l'instant), la résistance des nanotubes de carbone devrait être (d'après des simulations informatiques) environ 200 fois supérieure à l'acier pour un poids 6 fois moindre (à section équivalente).

-Dureté

Certains nanotubes sont plus durs que le diamant, selon cette étude.

Propriétés électriques

• Les nanotubes de carbone permettent de réaliser des transistors à un niveau de miniaturisation jamais atteint jusqu'à maintenant. Des chercheurs d'IBM ont d'ores et déjà réussi à créer un transistor sur un nanotube.
• Les nanotubes de carbone pourraient également permettre de réaliser des émetteurs de champs (d'électrons, en d'autres termes) à l'échelle du nanomètre.
• Les nanotubes de carbone sont supraconducteurs à basse température.
• Les nanotubes de carbones ont aussi des propriétés semi-conductrices; c'est à dire qu'il peuvent être isolants ou métalliques selon le champ électrique dans lequel ils se trouvent.

Propriétés chimiques

Les nanotubes sont des structures creuses, que l'on peut remplir avec d'autres composés chimiques, ce qui en fait des récipients clos à l'échelle nanométrique, appelés nanofils.

Propriétés de luminescence

Des chercheurs d'IBM ont indiqué avoir réussi à faire émettre de la lumière par des nanotubes de carbone.

Fabrication

En 2005, l'équipe de Ray Baughman de l'Université du Texas à Dallas aux États-Unis a publié une méthode permettant de produire jusqu'à dix mètres de nano-ruban par minute. Bien que l'on sache fabriquer des nano-rubans depuis quelques années, leur fabrication se révélait fastidieuse et longue.

Transparents, les nano-rubans ont d'autre propriétés assez spectaculaires. Après un simple lavage à l'éthanol, le ruban ne fait que 50 nano-mètres d'épaisseur et un kilomètre carré ne pèse que 30 kilogrammes.

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  Cette production accélérée pourrait permettre d'utiliser les rubans de nanotube dans plusieurs domaines, comme dans l'industrie automobile (un ruban de nanotube sera coincé entre les vitres des voitures et en l'alimentant en courant, il les dégivrera) ou l'audiovisuel pour fabriquer des écrans enroulables.

Des recherches en cours étudient la possibilité de remplacer le filament d'ampoule, normalement en tungstène par un nano-ruban. A température égale, le filament en nanotube aurait une efficacité lumineuse supérieure à celle du tungstène car en plus de l'émission lumineuse dù à l'effet de corps noir se rajoute un effet de luminescence. Toutefois une commercialisation de ces ampoules n'est pas envisagée avant 2010.

Nanotube de nitrure de bore

En 1994, l'École polytechnique a réussi à produire des nanotubes à partir de nitrure de bore. Les propriétés de ces nanotubes sont encore imprécises. On sait pour l'instant qu'ils sont un isolant électrique, qu'ils pourraient avoir des propriétés de conduction de la lumière, ce qui pourrait les rendre utiles en optronique, et des propriétés d'émission de champs.

Autres nanotubes

Des nanotubes ont été produit à partir d'autres composés chimiques :

• Sulfures (molybdène, tungstène, cuivre)
• Halogénures (chlorure de nickel, chlorure de cadmium, iodure de cadmium) 
• Structure Atomique: