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Chaque année en septembre, les prix Ig Nobel viennent récompenser les études scientifiques jugées les plus farfelues du moment. En 2015, le prix Ig Nobel de chimie avait été attribué à Colin Raston, professeur à l'université Flinders, en Australie, pour sa machine à décuire les œufs durs, plus sérieusement appelée Vortex Fluidic Device (VFD). L'équipe du professeur Raston a toujours maintenu que ces résultats cachaient une percée scientifique de premier ordre. La preuve aujourd'hui puisque le VFD a pu servir à découper des nanotubes de carbone à des longueurs précisément définies.
Rappelons que les nanotubes de carbone ont été découverts il y a maintenant plus de 60 ans. Ce n'est pourtant que dans les années 1990 que les scientifiques ont réellement commencé à s'intéresser à ces structures étonnantes. Les nanotubes de carbone sont en effet quelque 200 fois plus résistants que l'acier et ils conduisent l'électricité cinq fois mieux que le cuivre tout en étant plus légers que l'aluminiumaluminium. L'ennui, c'est qu'ils ne sont pas si simples à manipuler et à mettre en œuvre. « Ils sont un peu comme des spaghettis qu'il faut cuire al dente. Si on ne prend pas de précautions, les nanotubes collent les uns aux autres et à tout ce qui se trouve dans leur environnement. Ils deviennent alors très difficiles à démêler », raconte Colin Raston avec humour.
Pour préparer et couper leurs nanotubes de carbone, les scientifiques utilisent pour l'heure, des méthodes assez complexes, onéreuses et qui font intervenir des produits chimiques dangereux. Par ailleurs, ils restent incapables de maîtriser les longueurs de découpe. Avec l'aide du VFD, d'un peu d'eau, de solvantsolvant et d'un faisceau laser, l'équipe du professeur Raston est parvenue, en quelques minutes seulement, à découper des morceaux de nanotubes de carbone dont la longueur tournait toujours autour des 170 nanomètresnanomètres.
Le professeur Colin Raston et son étudiante, Kasturi Vimalanathan. Ensemble, et avec l’aide de leur machine à décuire les œufs durs, ils sont parvenus à découper des nanotubes de carbone avec une grande précision. © Flinders University
Les nanotubes de carbone, de la médecine aux énergies renouvelables
« Le véritable avantage de notre technologie, c'est qu'elle permet d'uniformiser les découpes. Si nous réussissons à découper des nanotubes de carbone de 100 nanomètres de longueur, ce sera parfait pour des applicationsapplications médicales », assure Colin Raston. En effet, il s'agit là de la longueur idéale pour pénétrer les tumeurstumeurs et cibler directement les cellules cancéreuses.
Cependant, la médecine est loin d'être la seule application envisagée par l'équipe de l'université Flinders. Une telle précision en matièrematière de découpe des nanotubes de carbone pourrait également profiter, par exemple, à l'industrie de l'énergie solaire. Les nanotubes de carbone sont en effet plus légers, plus flexibles et meilleur marché que les matériaux traditionnellement employés dans les cellules solaires. « Si nous pouvons ajouter des nanotubes de carbone précisément découpés au processus de fabrication des cellules photovoltaïques, cela en améliorera l'efficacité », assure Kasturi Vimalanathan qui a travaillé dans l'équipe. En offrant aux électronsélectrons des voies de transport plus courtes, les chercheurs espèrent en effet que ces nanotubes de carbone permettront d'améliorer la conversion photoélectriquephotoélectrique des cellules.
