L’Université Centrale de Floride a annoncé avoir conçu un matériau carboné le plus léger au monde, de manière à ce qu’il puisse être utiliser dans des applications capables de détecter des polluants, des substances toxiques, d’améliorer les techniques chirurgicales robotisées, ou encore de permettre de stocker plus efficacement l’énergie.
Le nouveau matériau appartient à la famille des solides les plus légers, également connu sous le nom d’aérogel ou du surnom "fumée bleu" à cause de sa nature translucide. C’est un solide à très faible densité avec plusieurs propriétés remarquables, notamment sa capacité à isoler thermiquement.
Même si des aérogels composés de carbone ont été inventés au début des années 1990, l’équipe du professeur Zhai a travaillé sur la création d’aérogel en nanotubes de carbone multiparois (MWCNT). Ces derniers sont si petits que des milliers d’entre eux pourraient tenir sur un seul cheveu humain.
Ainsi, en utilisant des nanotubes au lieu de la silice (élément principal du sable) dans la fabrication d’aérogel, la potentialité "pratique du matériau" s’en trouve considérablement augmentée.
La densité de l’aérogel est d’environ 4 milligrammes par centimètre cube et (il) est composé d’air à 99,8%. L’aérogel est électriquement conducteur et possède une porosité très élevée – > 50%, – avec des diamètres de pores allant de 2 à 50 nanomètres. Enfin, les nombreuses zones de surface varient entre 400 et 1000 mètres carrés par gramme.
D’après le professeur Zhai, pour la première fois, des variations de pression même les plus infimes peuvent être détectées et suivies. Des bandes d’aérogel MWCNT pourraient être utilisées dans des doigts et des mains robotisés, les rendant ultra-sensibles et leur donnant la capacité de faire la distinction entre la possession d’une scie ou d’un scalpel – une distinction nécessaire pour une utilisation en chirurgie.
Parce que les nanotubes possèdent une grande surface, de grandes quantités d’énergie peuvent aussi être stockées dans l’aérogel. Cela permet d’accroître la capacité des batteries au lithium ou des supercondensateurs qui sont utilisés pour stocker l’énergie produite à partir des ressources renouvelables comme le vent et le soleil.
Selon l’UC de Floride, "la combinaison d’une plus grande surface et d’une amélioration dans la conductivité électrique permettrait le développement de capteurs détecteurs de toxines potentiellement dangereuses dans l’eau et dans les aliments. La même technique pourrait être mise en oeuvre pour détecter des quantités infimes d’explosifs."
"Cela ouvre la porte à de nombreuses applications et autres domaines d’exploration que nous ne pouvons même pas encore imaginer", a déclaré le Pr. Zhai.
Une étude détaillée des travaux du professeur Zhai est disponible dans la revue ACS Nano.
au moins au niveau du stockage, une avancée formidable pour l’utilisation du vecteur hydrogène… à condition d’avoir réglé efficacement sa production à partir d’eau.
Je crois qu’il n’est pas question de H2 mais d’électricité « Cela permet d’accroître la capacité des batteries au lithium ou des supercondensateurs ». Esperons que les nanotubes ne représente pas de gros danger pour la santé … ça serais vraiment dommage de se passer d’un composant qui semble décidément sans limite dans ses applications ….
Je lis partout que l’aerogel est composé d’air. Est-ce parce qu’il est conçu sous une atmosphère « normal ». Serait-il possible de le remplir d’un gaz léger afin de le faire léviter ?