Un tout petit câble qui pourrait en faire beaucoup
Pieuvre.ca
Par un heureux hasard, des chercheurs de l’Université Rice, aux États-Uns, ont réussi à créer un petit câble coaxial qui est environ mille fois plus petit qu’un cheveu humain, et qui peut emmagasiner plus d’énergie que la technologie actuelle.
Ce nanocâble, dont le fonctionnement est décrit dans Nature Communications, a été produit à l’aide de techniques nouvelles dans le domaine de la recherche sur le graphène – une forme de carbone cristallisé -, et pourrait être utilisé pour construire les prochains systèmes de stockage d’énergie. Cette découverte pourrait également avoir des applications dans d’autres domaines, mais cette création résulte principalement d’un coup de chance.
« Nous ne nous attendions pas à créer cela lorsque nous avons débuté », mentionne le coauteur de l’étude, Jun Lou, professeur associé de génie mécanique et de science des matériaux à l’Université Rice. « Au départ, nous étions seulement curieux de voir ce qui se passerait au niveau électrique et en terme de mécanique si nous prenions de petits fils de cuivre connus sous le nom d’interconnecteurs et si nous les couvrions d’une mince couche de carbone. »
Ce petit câble coaxial ressemble à s’y méprendre aux câbles qui transportent les signaux de télévisions dans des millions de demeures et de bureaux. Au coeur du câble, on retrouve un fil de cuivre solide qui est entouré d’une très mince couche d’oxyde de cuivre servant d’isolant. Une troisième couche, elle aussi conductrice, recouvre le tout. Pour les câbles de télévision, cette troisième couche est encore une fois du cuivre, mais pour le nanocâble, il s’agit d’une couche de carbone épaisse d’à peine quelques atomes. Au final, le câble est large d’environ 100 milliardièmes de mètre.
Si les câbles coaxiaux servent principalement à des fins de télécommunications, ils peuvent également servir à emmagasiner de l’énergie en formant des condensateurs. Contrairement aux piles, qui se basent sur les réactions chimiques, les condensateurs utilisent des champs électriques.
Selon l’étude, la capacité de ces nouveaux câbles serait au moins 10 fois supérieure aux condensateurs habituels.
« Cette augmentation est sans doute due aux effets quantiques qui surviennent en raison de la petite taille du câble », mentionne l’autre coauteur de l’étude Pulickel Ajayan.
Selon M. Lou, il pourrait être possible de bâtir des condensateurs de grande taille en plaçant côte à côte des millions de ces câbles minuscules dans de vastes boîtiers. « Les nanocâbles pourraient également être utilisés comme ligne de transmission pour des signaux radios à l’échelle du nanomètre », a pour sa part ajouté M. Liu, un autre chercheur ayant collaboré à l’étude. « Cela pourrait être utilisé comme bloc de construction de base pour des appareils scientifiques minuscules. »
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