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Nanotubes de carbone
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Les différentes formes de carbone
Les différentes formes de carbone
Le diamant, minéral transparent
Les liaisons chimiques entre les atomes sont fortes et la symétrie tétraédrique est celle d'un matériau dense et isotrope. C'est un isolant électrique, meilleur réfractaire et conducteur thermique connu, jusqu'à l'apparition des nanotubes de carbone.
Le graphite, minéral noir et friable
Sa structure est faite d'un empilement de plans, lesquels sont formés d'hexagones réguliers d'atomes de carbone. Cette structure est 1/3 plus faible que celle du diamant et fait du graphite un solide anisotrope et quasi bidimensionnel. Les plans sont faiblement liés et glissent facilement les uns par rapport aux autres. C'est un semi métal dans le plan et il est peu conducteur dans l'autre direction.
Le fullerène, ou Buckminsterfullerène
Cette molécule comporte 60 atomes de carbone disposés au sommet d'un polyèdre régulier dont les facettes sont des hexagones ou des pentagones. Le fullerène est électrophile. Il possède une résistivité élevée (environ 1014 Ω/cm)
Le fullerène est un peu utilisé mais possède quelques applications sur les filtres microporeux, les supports d'échantillons pour microscopes électroniques, les lubrifiants...
Les nanotubes de carbone
Les nanotubes de carbone sont un matériau tubulaire fermé, constitué de carbone cristallisé. La longueur des nanotubes peut atteindre plusieurs microns tandis que leur diamètre est compris entre 1 nm et 60 nm.
Le nanotube se présente comme une feuille de graphène enroulée suivant un axe et une direction de référence. L'angle d'enroulement (hélicité) est variable, compris entre 0° et 30°. Les nanotubes sont fermés par distorsion des hexagones, et par l'introduction de pentagones dans la structure du nanotube.
Il existe plusieurs types de nanotubes. Ils s'organisent en mono-feuillets (Single Wall Nano Tubes, SWNT) ou multifeuillets (Multi Walls Nano Tubes, MWNT)
Les tubes s'emboîtent alors les uns dans les autres avec une distance entre les murs proche de la distance entre deux plans graphitiques (0,34 nm). Ces deux organisations sont obtenues avec des conditions de synthèse différentes.
Il existe plusieurs types de nanotubes
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