Les nanotubes de carbone sont un allotrope relativement nouveau de carbone. Ils sont constitués d’atomes de carbone liés en forme de tube, parfois sous forme de nanotubes de carbone à paroi unique, et parfois sous forme de nanotubes de carbone à parois multiples. Bien qu’ils aient probablement été synthétisés en petites quantités et observés depuis l’invention du microscope électronique à transmission en 1938, leur popularité actuelle découle d’un article publié par le physicien japonais Sumio Iijima en 1991. Une grande partie de la littérature moderne sur le sujet est erronée. crédite Iijima de leur découverte.
Les nanotubes sont considérés comme faisant partie de la famille des fullerènes, dont les buckyballs sont un autre membre. Alors qu’il s’agit d’atomes de carbone en forme de cylindre, les buckyballs sont disposés en boule.
Les nanotubes de carbone possèdent de nombreuses propriétés remarquables que les scientifiques commencent tout juste à exploiter. Tout d’abord, ils sont extrêmement résistants, probablement l’un des matériaux les plus résistants qui soit même théoriquement possible. Bien que les tubes ne mesurent qu’un nanomètre de large, ils peuvent être très longs par rapport à leur largeur, une propriété utile pour la résistance.
Bien que les nanotubes les plus longs qui ont été synthétisés aujourd’hui ne mesurent que quelques centimètres, des recherches sont en cours pour les allonger, et lorsque la «corde de nanotubes de carbone» arrivera sur le marché, ce sera la fibre la plus résistante disponible. La fibre est si solide qu’elle est la seule fibre qui pourrait être filée dans un ascenseur spatial (un pont aérien reliant un contrepoids en orbite géosynchrone à une position au sol) sans se casser. Récemment, ils ont été proposés comme matériau de construction pour une armure si solide que les balles rebondissent dessus.
Les nanotubes de carbone à paroi simple sont d’excellents conducteurs et de nombreuses sociétés informatiques développent des moyens de les utiliser dans les ordinateurs. Leur utilisation permettra à l’industrie informatique de créer des ordinateurs plus puissants que ceux qui peuvent être fabriqués via la méthode conventionnelle de photolithographie.
Les nanotubes de carbone sont capables de transporter des électrons balistiques, ce qui signifie qu’ils sont d’excellents conducteurs dans la direction du tube. Cela les a conduits à être proposés comme matériau de construction idéal pour la prochaine génération de téléviseurs, bien que les améliorations apportées aux écrans LCD, y compris les écrans OLCD, rendent cela peu probable dans un avenir proche.