Comment obtenir une forêt de nanotubes orientés sur une surface métallique ?

Pour obtenir des nanotubes alignés, on utilise le plus souvent soit une couche de catalyseur déposée à la surface du substratsubstrat avant la croissance, soit un catalyseur introduit en phase vapeur dans le réacteur. Cette dernière méthode, bien que très souple, n'est toutefois sélective que si le substrat est non conducteur.

Des chercheurs du Rensselaer Polytechnic Institute de New York viennent cependant de montrer qu'elle pouvait être utilisée avec succès pour réaliser la croissance de nanotubes multi parois alignés à la surface d'un alliage métallique, l'inconelinconel (super-alliage contenant principalement du nickel, mais aussi plusieurs métauxmétaux comme le chrome, le magnésium, le ferfer et le titanetitane). Le catalyseur est le ferrocèneferrocène, mis en solution dans le xylènexylène : après vaporisationvaporisation, la solution est injectée dans le four par le gazgaz porteur (mélange argonargon/hydrogènehydrogène).

La microscopie électronique à balayage permet de vérifier après la croissance que l'alignement des nanotubes est de très bonne qualité sur l'ensemble du substrat, et les tests réalisés par l'équipe montrent que l'adhérence de la forêt de nanotubes sur la surface est très bonne et que le contact électrique est d'excellente qualité.

Les structures nanotubes de carbonenanotubes de carbone - inconel obtenues ont été utilisées pour fabriquer des condensateurscondensateurs double couche et des dispositifs émetteurs d'électronsélectrons : leur caractérisation détaillée a permis de montrer que leurs performances électriques étaient supérieures à celles obtenues précédemment avec d'autres types de structures métal-nanotubes de carbone.

Ces résultats sont attribuables à l'excellent contact qui est réalisé in situ pendant la croissance entre l'inconel et les nanotubes. Cette avancée pourrait être exploitée pour des dépôts de nanotubes sur divers substrats métalliques que l'on aurait recouverts au préalable d'une couche d'inconel.

Par Roland Hérino