Une nouvelle méthode de tri des nanotubes de carbone

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La grande majorité des méthodes de fabrication des nanotubes de carbone produisent des mélanges de plusieurs types de nanotubes qui diffèrent en diamètre et en structure. Cette situation rend ainsi difficile leur exploitation pour un certain nombre d’applications, notamment pour l’électronique où on souhaite exploiter un type particulier de propriété électrique et avoir des objets soit conducteurs, soit semi-conducteurs. Le tri des nanotubes obtenus après synthèse est donc une étape déterminante, et de plus en plus de chercheurs s’intéressent à cette question pour trouver une solution efficace et suffisamment peu coûteuse à ce problème.
Des chercheurs de Northwestern University (Chicago) viennent de proposer une méthode physico-chimique attrayante qui semble relativement efficace. La première étape de cette méthode est d’enrober les nanotubes avec des molécules de surfactant, ce qui permet de les garder en suspension dans une solution aqueuse en évitant qu’ils s’agglomèrent et précipitent. Les nanotubes sont ensuite introduits dans un tube de centrifugeuse qui contient un liquide à gradient de densité. Ce type de milieu est obtenu en introduisant successivement des concentrations décroissantes d’un composé visqueux depuis le fond jusqu’au sommet du tube (procédé classique utilisé pour les séparations en biochimie). Sous l’effet de centrifugations à des vitesses allant jusqu’à 1.000 tours par seconde, pendant des durées allant de 9 à 24 heures, les nanotubes se déplacent dans le gradient pour occuper des positions d’équilibre qui correspondent à leur densité. On obtient ainsi une répartition de nanotubes différents le long du tube, que l’on peut ensuite analyser en récupérant par fractions successives le contenu du tube. On trouve ainsi que les nanotubes de plus grands diamètres sont situés au fond, dans les zones de plus forte densité. En ajustant soigneusement la composition des surfactants utilisés et en optimisant les cycles de centrifugation utilisés, il est même possible de trier les nanotubes par type électronique, des solutions fortement enrichies en nanotubes conducteurs ou semiconducteurs ayant pu être ainsi obtenues.
Il reste maintenant à passer de la démonstration de laboratoire où il s’agit de traiter quelques microgrammes de nanotubes à un procédé industriel qui permette de traiter des quantités bien plus importantes. Selon les chercheurs, les principes restent les mêmes pour de plus gros volumes, et il s’agit principalement d’un problème de centrifugeuse.

Source :


- http://www.hersam-group.northwestern.edu/index.html
- http://www.nanowerk.com/news/newsid=882.php
- http://www.nature.com/nnano/journal/v1/n1/pdf/nnano.2006.76.pdf

Rédacteur :

Roland Hérino, attache-phys.mst@consulfrance-houston.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….