Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Les nanotubes de carbone (NTC) ont bénéficié d’une recherche très avancée depuis quelques années. Cette recherche place désormais les nanotubes de carbone dans le domaines des nanosciences, et face à de nombreux défis majeurs. Les nanotubes de carbone sont tout d’abord détaillés très largement : carbones sous formes cristalline, structure et propriétés des nanotubes de carbone monoparoi et nanotube de carbone multiparois et nanofibres de carbone. Puis, une synthèse est proposée, à l’aide de procédés haute et moyenne température, puis de procédés plasma non thermique. L’article se termine sur les différentes possibilités d’application des NTC.
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INTRODUCTION
La recherche sur les nanotubes de carbone est suffisamment avancée pour se dresser comme une spécialité à part entière dans le vaste et nouveau domaine des nanosciences et, en même temps, suffisamment récente – un peu plus d'une dizaine d'années – pour que des défis majeurs soient encore en vue. De nombreuses applications des nanotubes de carbone sont envisagées et certaines sont déjà à l'étude.
NTC : nanotubes de carbone
L'expertise technique et scientifique de référence
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Synthèse de nanotubes de carbone1. Nanotubes de carbone
Tiberiu MINEA est Chargé de Recherche CNRS Institut des Matériaux Jean Rouxel – IMN
Laboratoire des Plasmas et des Couches Minces – LPCM [email protected]
1.1 Carbone sous forme cristalline (du graphite aux NTC)
* Le graphite est un semi-métal (sans barrière énergétique ni recouvrement entre les bandes de valence et de conduction) avec une petite dispersion des bandes perpendiculairement au plan
Le carbone est un élément primordial pour la vie, inéluctablement présent dans les matières organiques sous toutes leurs formes. La richesse des combinaisons possibles du carbone (liaisons chimiques) est due à son allotropie, hybridation des orbitales électroniques : tétraèdre – sp3, plane – sp2, orthogonale – sp. Cette particularité de reconfiguration des couches électroniques confère au carbone un caractère unique parmi les éléments du système périodique, au niveau stabilité et inertie chimique, avec une diversité de structures cristallographiques.
** Le diamant présente une structure de deux systèmes cubiques à faces centrées – CFC – décalés d'un quart de maille.
*** L'insertion d'un pentagone dans un plan de graphite induit une courbure positive du plan, alors qu'un heptagone induit une courbure négative
Le graphite représente la forme cristalline la plus stable du carbone caractérisée par rapport à l'énergie de liaison (25 eV/mole). Les atomes disposés en nid d'abeilles sont ordonnés en plans successifs décalés généralement d'une demi-maille (figure 1). Cet arrangement engendre une redistribution électronique induite par la symétrie des orbitales π (sp2) dans les cycles hexagonaux qui rend le graphite électriquement conducteur ...
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Nanotubes de carbone
BIBLIOGRAPHIE
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