Deux équipes du CNRS et de l’Université de Strasbourg, menées par Nicolas Giuseppone et Bernard Doudin, ont réussi à fabriquer des fibres plastiques fortement conductrices, de quelques nanomètres d’épaisseur. Ces nano-fils, qui font l’objet d’un brevet déposé par le CNRS, se construisent « tout seuls » sous la seule action d’un flash lumineux ! Peu coûteux à obtenir et faciles à manipuler contrairement aux nanotubes de carbone, ils allient les avantages des deux matériaux utilisés à ce jour pour conduire le courant électrique : les métaux et les polymères organiques plastiques.
Des chimistes du CNRS et de l’Université de Strasbourg ont obtenu des fibres nanométriques conduisant le courant électrique qui sont à fois souples, très légères et capables de s’assembler toutes seules sous l’action de la lumière. Des candidates idéales pour équiper des systèmes ultra miniaturisés dans des équipements souples comme les écrans plats, les nano-circuits imprimés, les cellules solaires, etc..
Pour construire leurs fibres de quelques nanomètres d’épaisseur, Nicolas Giuseppone (Institut Charles Sadron), Bernard Doudin (Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg) et leurs collègues ont travaillé avec des molécules de synthèse, les triarylamines, utilisées dans le procédé de photocopie de Xérox. En modifiant ces molécules, les chimistes français ont constaté qu’elles s’auto-assemblaient dans la solution sous l’action de la lumière. Des fils de quelques centaines de nanomètres (nm) ont ainsi été obtenus par assemblage supramoléculaire.
Allant plus loin, les chercheurs ont placé deux électrodes d’or à 100 nm l’une de l’autre et appliqué un champ électrique. Ils ont observé que les fils se construisent de la même façon entre les deux électrodes et qu’ils ont des propriétés étonnantes. Ces nanofibres très légères et très souples supportent des courants d’une densité élevée (plus de 2.106Ampère/cm2), s’approchant des capacités du cuivre.
En 2010, Nicolas Giuseppone et ses collègues avaient annoncé être parvenus à obtenir pour la première fois des nano-fils en modifiant chimiquement des molécules de synthèse utilisées dans l’industrie pour un processus de photocopie.
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Ils avaient également observé qu’à la lumière et en solution, leurs molécules s’empilaient spontanément de manière régulière pour former des fibres miniatures.66
Ces travaux viennent d’être publiés ce 22 avril 2012 dans l’édition en ligne avancée de la revue Nature Chemistry.
Prochaine étape : démontrer que ces fibres peuvent être intégrées industriellement dans des appareils électroniques comme les écrans souples, les cellules solaires, etc. (Source : Nature Chemistry – avril 2012)
Contacts :
Nicolas Giuseppone l T 03 88 41 41 66 lgiuseppone@unistra.fr
Bernard Doudin l T 03 88 10 72 39 lbdoudin@ipcms.unistra.fr
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