Les nanocarbones sont un groupe fascinant de matériaux qui possèdent des propriétés uniques, ce qui les rend idéaux pour un large éventail d'applications. Ces matériaux font partie de la catégorie plus large des nanomatériaux de carbone, chacun ayant ses propres caractéristiques et utilisations.
Les 7 principaux types de nanocarbures expliqués
1. Nanotubes de carbone (NTC)
Les nanotubes de carbone sont des structures cylindriques dont le diamètre est généralement de l'ordre du nanomètre.
Ils peuvent être à paroi simple (SWCNT) ou à parois multiples (MWCNT).
Les SWCNT sont constitués d'une seule couche de graphène, tandis que les MWCNT sont composés de plusieurs cylindres de graphène concentriques.
Les NTC sont connus pour leur exceptionnelle conductivité électrique et thermique, leur résistance mécanique, et sont utilisés dans l'électronique, les composites et les dispositifs de stockage d'énergie.
2. Le graphène
Le graphène est une couche unique d'atomes de carbone disposés selon un réseau bidimensionnel en nid d'abeille.
Il est réputé pour sa conductivité électrique, sa conductivité thermique et sa résistance mécanique élevées.
Le graphène est utilisé dans diverses applications, notamment dans l'électronique, les composites et comme agent de renforcement dans les matériaux.
3. Les fullerènes
Les fullerènes sont des molécules de forme sphérique, ellipsoïde ou tubulaire entièrement composées de carbone.
Le fullerène le plus courant est la molécule C60, également connue sous le nom de buckminsterfullerène, dont la structure ressemble à celle d'un ballon de football.
Les fullerènes sont utilisés dans la science des matériaux, l'électronique et la médecine, en particulier dans les systèmes d'administration de médicaments.
4. Nanofibers de carbone (CNF)
Les nanofibres de carbone sont des matériaux fibreux dotés d'une nanostructure cylindrique.
Ils ont une structure microcristalline graphitique et sont connus pour leur grande surface, leur conductivité électrique et leurs propriétés mécaniques.
Les CNF sont utilisés dans les composites, les électrodes et les systèmes de filtration.
5. Carbone dérivé du carbure (CDC)
Le carbone dérivé de carbure est produit par l'extraction sélective de métaux à partir de carbures métalliques.
Il en résulte un matériau riche en carbone doté d'une surface élevée et d'une structure poreuse réglable.
Les CDC sont utilisés dans des applications telles que le stockage de l'énergie, la catalyse et la séparation des gaz.
6. Nano-oignon de carbone (CNO)
Les nano-oignons de carbone sont des nanoparticules de carbone sphériques constituées de couches de graphène concentriques.
Les CNO ont des applications dans la catalyse, le stockage de l'hydrogène et comme lubrifiants en raison de leur structure et de leurs propriétés uniques.
7. MXènes
Bien qu'ils ne soient pas purement carbonés, les MXènes sont une classe de matériaux bidimensionnels composés de carbures, nitrures ou carbonitrures de métaux de transition précoces.
Ils ont des propriétés similaires au graphène et sont utilisés pour le stockage de l'énergie, le blindage contre les interférences électromagnétiques et comme catalyseurs.
Chacun de ces nanocarbones présente des propriétés uniques qui les rendent adaptés à des applications spécifiques, allant de l'électronique et du stockage de l'énergie aux technologies biomédicales et environnementales.
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