Les nanotubes de carbone (NTC) révolutionnent de nombreuses industries grâce à leurs propriétés uniques. Celles-ci comprennent une résistance mécanique, une conductivité électrique et une conductivité thermique élevées. Ils sont particulièrement efficaces en tant qu'additifs dans les matrices polymères, les composites et les dispositifs de stockage d'énergie. Les NTC sont également de plus en plus utilisés dans l'électronique, les capteurs et les technologies vertes.
5 secteurs transformés par les NTC
1. Additifs pour polymères et composites
Les NTC peuvent améliorer considérablement les propriétés des polymères. Ils peuvent être utilisés comme additifs autonomes ou dans des composites polymères renforcés par des fibres. Cette amélioration comprend une meilleure résistance interlaminaire dans les assemblages composites et de meilleures capacités de décharge électrostatique. Ces améliorations rendent les NTC idéaux pour des applications dans les systèmes de carburant, les emballages électroniques et les matériaux structurels. Par exemple, les NTC sont utilisés dans les équipements sportifs, les yachts, les gilets pare-balles, les composants aérospatiaux et les pièces automobiles. Leur rapport résistance/poids élevé est très avantageux pour ces applications.
2. Stockage de l'énergie
Dans le secteur du stockage de l'énergie, en particulier dans les batteries lithium-ion, les NTC servent d'additifs conducteurs, principalement à la cathode. Ils jouent un rôle crucial dans l'amélioration des performances des batteries. Ils contribuent ainsi à l'essor du marché, stimulé par l'électrification des véhicules. Les NTC sont également étudiés pour être utilisés dans les batteries de nouvelle génération comme les batteries lithium-air et lithium-soufre. Ils sont également envisagés pour les anodes en lithium métal, où leurs propriétés uniques peuvent améliorer la conductivité et la stabilité.
3. Électronique et capteurs
Les NTC sont de plus en plus utilisés en électronique, en particulier dans les dispositifs de mémoire, les capteurs et d'autres applications électroniques. Les nanotubes de carbone monoparois (SWCNT) sont particulièrement prometteurs en raison de leurs propriétés électroniques uniques. Ils peuvent concurrencer les nanotubes de carbone multiparois (MWCNT) dans ces domaines. Les SWCNT sont également utilisés dans les films conducteurs transparents et les matériaux d'interface thermique.
4. Technologies vertes
Les NTC ont le potentiel de favoriser les technologies vertes, avec des applications dans le béton, les films et l'électronique. Leur utilisation dans ces secteurs est motivée par les préoccupations environnementales et le besoin de matériaux durables. L'application la plus importante dans le domaine des technologies vertes est celle des batteries lithium-ion. Dans ce domaine, les NTC contribuent aux efforts de décarbonisation en améliorant l'efficacité et les performances des véhicules électriques.
5. Concurrence et tendances du marché
Les NTC sont en concurrence avec d'autres matériaux conducteurs à base de carbone, tels que la fibre de carbone hachée, le noir de carbone et le graphène. Le marché des NTC est en expansion et les prévisions indiquent une augmentation de la demande au cours de la prochaine décennie. Cette croissance est soutenue par les progrès des technologies de production des NTC. Elle est également alimentée par le développement de produits à base de macro-NTC, tels que les feuilles, les voiles et les fils. Ces produits surmontent les défis techniques afin d'exploiter les propriétés bénéfiques des NTC à plus grande échelle.
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