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La maquette gravée devient totalement noire une fois recouverte de nanotubes de carbone implantés verticalement sur la surface. © L. Jay Quo et al.
Lorsqu'ils débarquent sur la Lune, les héros de 2001, l'odyssée de l'espace découvrent le monolithemonolithe noir, si noir que n'y apparaît aucune ombre. L'objet venu d'ailleurs absorbe toute la lumière visible et ne présente donc aucun reflet ni aucune couleur. L'idée d'Arthur C. Clarke est désormais concrétisée : on peut obtenir un matériau intégralement noir présentant une telle propriété en recouvrant une surface de nanotubes de carbone.
À l'université du Michigan, l'équipe de L. Jay Guo y est parvenue, du moins pour des surfaces très petites. La technique est loin d'être simple car les nanotubesnanotubes doivent être implantés perpendiculairement à leur support, comme une forêt de piquets. Dans ces conditions, les nanotubes, déjà naturellement noirs (ils sont constitués de carbone pur, comme le graphitegraphite), absorbent la lumière visible jusqu'à l'ultravioletultraviolet et même d'autres parties du spectrespectre. Selon l'équipe, ce revêtement absorberait aussi les ondes radio dans le domaine des micro-ondes, permettant donc d'imaginer un revêtement rendant furtif un véhicule militaire, terrestre, marin ou aérien.
Quelques images obtenues derrière un microscope. Un dessin a été gravé sur une plaque de silicium et laissé tel quel (photos a et d), recouvert de nanotubes de carbone (CNT, photos b et e). En c et f, le char d'assaut a été recouvert de nanotubes mais entouré d'un cadre sans nanotubes. Les images a, b et c sont obtenues au microscope électronique, les images d à f à l'aide d'un microscope optique. © L. Jay Quo et al.
Bientôt en poudre ?
Si une faible distance sépare les nanotubes, l'indice de réfractionindice de réfraction dans le domaine visible est à peu près égal à celui de l'airair, expliquent les chercheurs. Un tel effet de la forme de structures de très petites dimensions est celui des métamatériaux, lesquels permettent par exemple d'obtenir des indices de réfraction négatifs, conduisant à une certaine forme d'invisibilité.
Il ne s'agit pas ici d'une telle invisibilité : les objets créés par l'équipe de L. Jay Guo ne passeraient inaperçus que la nuit puisqu'ils sont noirs. En plein jour et à basse altitude, un avion ainsi recouvert se remarquerait aussi bien qu'un Lockheed SR 71 Blackbird en rase-motte. Quoi qu'il en soit, on est encore très loin d'une telle applicationapplication puisque l'équipe montre quelques images, dont celle d'un char d'assaut mais il ne s'agit que d'une gravuregravure sur une galette de siliciumsilicium... photographiée derrière un microscope. La maquette ne mesure en effet qu'environ 60 nanomètresnanomètres de long.
L'équipe a installé ses nanotubes sur différents supports, surfaces planes ou objets en trois dimensions mais déposer à l'échelle macroscopique un tel revêtement aussi minutieusement préparé reste aujourd'hui une gageure. Pourtant, L. Jay Guo n'estime pas la chose impossible. Selon lui, il serait possible de fixer les nanotubes sur des grains minuscules, lesquels pourraient être ajoutés à une laque à étaler comme une peinture. De quoi réaliser le plus noir des colorants...
