Des nanotubes de carbone de plus en plus fins et adaptés aux applications

                     L‘expérience nous apprend qu’une résine isolante chargée de fibres conductrices va devenir elle même conductrice pour une certaine teneur en fibres.  Ce pourcentage nécessaire de fibres va dépendre de la qualité et de l’homogénéité du mélange réalisé, de la prévalence des fibres à s’attirer entre elles, mais surtout d’un facteur de forme de ces fibres déterminé par le ratio longueur/ diamètre (L/D) qui va faire varier ce seuil de percolation de plus de 35% pour des sphères conductrices, à une quinzaine de pourcents pour du carbone fortement divisé, à quelque pourcents pour des nanofibres. Les nanotubes de carbone avec des ratios L/D supérieurs à 100 sont de parfaits candidats comme additifs permettant de rendre conducteurs des milieux isolants tout en préservant l’essentiel leurs propriétés mécaniques (FIG.).Hyperionnanotubepercolation_2

                     Le japonais Showa Denko proposait jusqu’à présent une catégorie de nanotubes de carbone: un produit VGCF (vapor growing carbon fiber) de base utilisé comme additif, à hauteur d’un à deux pourcents, dans les électrodes négatives d’accumulateurs Lithium-Ion (FIG.II). Ce produit de 130 nm de diamètre et de 10 microns de longueur (L/D=77) a été tout d’abord utilisé par Panasonic en 1993, il est maintenant utilisé par la plupart des constructeurs d’accumulateurs de ce type. Il améliore la durée de vie ainsi que les performances à fort régime des accumulateurs. Showa Denko en produit dans les 100 tonnes par an. Carbonnanotubecyclelifenegative

            Après avoir présenté un nouveau produit a ratio L/D plus élevé, le VGCF-S de 80 nm de diamètre, Showa Denko a décidé d’industrialiser un nouveau produit le VGCF-X de 15 à 20 nm de diamètre et de 3 microns de longueur, avec un ratio L/D de 200. Ce produit, ajouté à hauteur de quelques pourcents, est défini pour rendre conductrices les matières plastiques qui sont utilisées pour leurs propriétés antistatiques dans les salles blanches de production de composants électroniques ou les enveloppes de disques durs. Showa Denko va installer une capacté de production de 400 tonnes de ces nanotubes par an à partir du mois de Mars.

                   Pour la suite de nouvelles applications dans l’automobile sont activement étudiées, les plastiques conducteurs avec des traitements de surface de types électrochimiques seraient de bons candidats pour l’allègement des véhicules.

                  Showa Denko à signé des accords commerciaux et de coopération avec l’américain Hyperion Catalysis qui détient de nombreux brevets d’application de ces nanotubes qu’il commercialise sous le nom de FIBRIL (FIG.III).Carbonnanotubehyperion

Le 21 Janvier 2009.

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