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1991, il découvre les nanotubes de carbone

Michel Le Toullec

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Leurs applications les plus probables concernent l'électronique, les biotechnologies, les matériaux et l'énergie.

Le nanotube de carbone est incontestablement la star des nanotechnologies. Il faut dire qu'il est photogénique et que ses applications potentielles sont fabuleuses. Tout démarre en 1985, quand les chercheurs américains Harold Kroto, Robert Curl et Richard Smalley découvrent les fullerènes, structures sphériques constituées d'atomes de carbone. Cela leur vaudra le prix Nobel de chimie en 1996. C'est en travaillant en 1991 sur ces fullerènes que Sumio Iijima, chercheur en physique chez Nec, observe pour la première fois une structure cylindrique : le nanotube de carbone.

Très vite, la communauté scientifique se met à étudier les propriétés - qui se révèlent étonnantes - de ces matériaux. On s'aperçoit alors que la résistance mécanique des nanotubes de carbone est environ cent fois supérieure à celle de l'acier, pour un poids six fois moindre. Ils peuvent ainsi servir de renforts pour d'autres matériaux (polymères, céramiques ou métaux).

Utilisés pour le transport ciblé de principes actifs

Leurs propriétés électriques permettent quant à elles d'envisager la réalisation de transistors à l'échelle des nanotubes (quelques dizaines de nanomètres de diamètre sur quelques microns de long) ou d'émetteurs de champs. En outre, ces nanotubes sont supraconducteurs à basse température. Enfin, ces structures creuses peuvent contenir des composés chimiques ou biologiques, avec toutes les applications de transport ciblé de principe actif qu'on peut imaginer.

Les biotechnologies représentent aussi un champ d'application étonnant. À l'université de Stanford, des nanotubes biofonctionnalisés reconnaîssent spécifiquement certaines molécules pour de futurs tests immunologiques. À Harvard, des chercheurs attachent des biomolécules aux nanotubes pour de futures "pointes" de microscopes à force atomique à reconnaissance moléculaire...

Aujourd'hui, Sumio Iijima est chercheur senior chez Nec et enseigne à l'université de Meijo (Japon). Ses derniers travaux portent sur l'utilisation de nanotubes de carbone comme matériau d'électrodes dans les piles à combustibles.

SUMIO IIJIMA

- 1991 Observation des nanotubes de carbone par Sumio Iijima, chercheur chez Nec. - 1994 Découverte de nanotubes de nitrure de bore à l'École polytechnique fédérale de Lausanne. - 2001 Création à Montpellier de Nanoledge, société de production de nanotubes de carbone. - 2003 L'américain Nantero conçoit une puce à mémoire NRAM (Nanoscale RAM) de 1,2 Go à partir de nanotubes de carbone.

LES NANOTUBES DE CARBONE AUJOURD'HUI

- Évalué à 12 millions de dollars en 2002, le marché mondial des nanotubes de carbone pourrait atteindre 700 millions de dollars en 2005.

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