[Physique] Nanomatériaux : nouvelle méthode pour produire des nanofils d’aluminium en grande quantité
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Une équipe japonaise a mis au point une technique pour obtenir des réseaux denses de nanofils d’aluminium, nanomatériaux particulièrement précieux pour de nombreuses technologies électroniques et optiques. Leur méthode de production « bottom-up » repose sur l’utilisation d’un faisceau d’ions focalisés sur une surface de métal. Ce mécanisme de croissance des nanofils, richement décrit, ouvre un potentiel prometteur pour l’industrie.
De plus en plus de nanomatériaux, des matériaux dont les échelles de taille sont de quelques nanomètres (un nanomètre = 10-9 mètre), sont utilisés en électronique et en optique : on les retrouve par exemple dans les cellules photovoltaïques, les LEDs ou les revêtements de surface chauffante. Leur taille minuscule leur confère des propriétés physicochimiques particulièrement avantageuses : une grande souplesse, une résistance accrue à la traction, etc… C’est ce qui explique par exemple que les nanofibres de carbone, légères et résistantes, sont employées dans des câbles, dans les carrosserie de voiture, dans les gilets pare-balles et autres vêtements de protection.
Toutefois, lors de leur synthèse, il est difficile d’obtenir un matériau qui soit à la fois pur et dense. Or ces deux propriétés sont essentielles pour maximiser les performances. Par exemple, un nanotube de carbone pur et dense aura une conductivité électrique optimale, tandis que des impuretés ou une faible densité peuvent interrompre les chaînes conductrices ou réduire la résistance mécanique, limitant leur utilisation. C’est encore davantage vrai pour les nanomatériaux métalliques, car ils sont exposés à des limitations de la pression de vapeur et à des problèmes de réduction chimique. Mais peut-être plus pour très longtemps. Dans un article publié par la revue Science, des physico-chimistes de l’École supérieure d’ingénierie de l’université de Nagoya (Japon), menés par Yasuhiro Kimura, proposent en effet un protocole facilitant la production de nanofils d’aluminium purs.