Les Nanotubes De Carbone

................. 27 Contact avec les nanoparticules................................................................................. 27

Pénétration dans l’organisme ............................................................................................ 28 2. B. 1. 2. 3. C. 1. 2. Effets sur la santé....................................................................................................... 29 Les risques sur l’environnement ................................................................................ 30 Tests de nuisibilité ..................................................................................................... 30 Déplacement dans l’eau ............................................................................................. 31 Dispersions dans l’environnement ............................................................................. 31 Interrogations éthiques .............................................................................................. 32 A-t-on vraiment besoin des nanotechnologies ?........................................................ 32 Tout humain est craintif face à l’inconnu .................................................................. 33

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D.

Risques économiques ................................................................................................ 34

Conclusion................................................................................................................................ 35

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TABLE DES ILLUSTRATIONS

Figure 1 : Les différentes variétés du carbone ........................................................................... 1 Figure 2 : Le graphite constitué de plusieurs feuilles de graphène superposées........................ 1 Figure 3 : Schéma de la disposition des atomes de carbone qui forment le diamant................. 1 Figure 5 : représentation de la disposition des atomes qui constituent le graphène................... 1 Figure 4 : une photographie de graphène, prise avec un microscope classique........................ 1 Figure 7 : Une molécule de fullerène ......................................................................................... 1 Figure 6 : un ballon de football en comparaison ........................................................................ 1 Figure 9 : Nanotube Mono-feuillet........................................................................................... 12 Figure 8 : Schéma dimensionnel des nanotubes mono-feuillets et multi-feuillets..................... 1 Figure 10 : Faisceau de Monotubes de carbones........................................................................ 1 Figure 11 : Nanotube Multi-feuillet réalisé selon le modèle du «parchemin»........................... 1 Figure 12 : Nanotubes Multi-feuillets fait de la manière «poupée russe» ................................. 1 Figure 13 : Enroulement des nanotubes ..................................................................................... 1 Figure 14 : Les différents types d’enroulement d’un nanotube .................................................. 1 Figure 15 : une vis d’Archimède (à gauche) comparée au nanotube (à droite).......................... 1 Figure 16 : Exemple d’extrémité de nanotube............................................................................ 1 Figure 17 : Les différents fullerènes utilisables pour les extrémités des différents types d’enroulement des nanotubes ..................................................................................................... 1 Figure 18 : Procédé de l’arc électrique de Krätschmer et Huffmann ......................................... 1 Figure 19 : Procédé de synthèse par ablation laser .................................................................... 1 Figure 20 : Schéma du procédé du four solaire.......................................................................... 1 Figure 21 : Procédé de synthétisation de nanotubes à moyenne température ............................ 1 Figure 22 : Représentation de l’organisation atomique du nitrure de bore(les deux types d’atomes sont représentés par 2 couleurs différentes) ................................................................ 1 Figure 23 : Exemple de nanotubes déformé............................................................................... 1 Figure 24 : Nanofils encapsulés contenant des atomes de tritium ............................................. 1 6

Figure 25 : Comparaison de la résistance des différents matériaux avec de gauche à droite : les nanotubes, fibres de carbones, Kevlar et acier ........................................................................... 1 Figure 25 : Comparaison de la résistance des différents matériaux avec de gauche à droite : les nanotubes, fibres de carbones, Kevlar et acier ........................................................................... 1 Figure 25 : Comparaison de la résistance des différents matériaux avec de gauche à droite : les nanotubes, fibres de carbones, Kevlar et acier ........................................................................... 1

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Introduction

Les Nanotubes de Carbones ont été découverts il y a maintenant une vingtaine d’année. Depuis ils sont devenus l’objet d’une recherche permanente et leurs développement a amené leurs application dans des domaines de plus en plus variées. Les différents gouvernements accordent de plus en plus de moyens aux recherches dans les nanotechnologies car dans de nombreux domaines ceux-ci semblent représenter l’avenir de la science. Mais jusqu'à présent leurs risques ont été très peu connus et peu étudié et ce n’est que récemment que l’on s’est interrogé sur leurs possibles dangerosités pour l’homme. On se proposera donc ici d’énoncer leurs risques potentiels connus actuellement et de parler également du débat que ces nouvelles technologies apportent en thème d’éthique. Ainsi, les nanotubes de carbones qui sont le fer de lance des nanotechnologies sont t’ils une révolution pour la science, ou un véritable danger pour l’homme ?

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I. Les Nanotubes de Carbones

A. Rappel sur les différentes variétés du carbone sur Terre

Le Carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12.01.Le carbone est présent naturellement sur terre sous plusieurs formes. Possédant 3 liaisons, les atomes de carbones peuvent s’associer en structure cristalline simples que l’on retrouve le plus souvent sous les formes de Graphite, d’Anthracite et de Diamant.

Figure 1 : Les différentes variétés du carbone

-On peut voir sur ce schéma l’ensemble des différentes variétés du carbone connues : A- Diamant B- le graphène C-Une variation du diamant: lonsdaleite D à F-Différentes versions de Fullerènes G-Carbone Amorphe (variété désorganisé du carbone) H-Nanotubes de carbones

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-le Graphite : composée d’une succession de couches de graphènes le graphite est un minerai qui se trouve surtout dans les sédiments rocheux mais que l’on peut également trouver dans le charbon et le magma. C’est un bon conducteur électrique tout en étant également bon conducteur thermique. Il est utilisé dans de très nombreux domaines industriels comme les lubrifiants, les crayons ou comme conducteur électrique mais aussi dans la médecine en tant qu’absorbant en cas d’intoxication par voie orale. C’est la version la plus courante du carbone sur terre.

Figure 2 : Le graphite constitué de plusieurs feuilles de graphène superposées

-L’Anthracite est issu de la liaison d’atomes de carbones avec des atomes d’hydrogène et d’oxygènes. Avec 95% d’atomes de carbone il est considéré comme l’une des variétés les plus purs du carbone. Il fut surtout utilisé au cours des XIX et XXème siècles comme étant du charbon de très haute qualité. -Le diamant : composé de carbone, c’est le plus dur de tous les matériaux naturels présent sur terre du fait de la disposition particulière de ses atomes en forme dérivée du cristal cubique à face centré (voir représentation).C’est un très bon conducteur thermique mais pas électrique.

Figure 3 : Schéma de la disposition des atomes de carbone qui forment le diamant

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Graphènes: le graphènes est un cristal de carbone plat et formé d’atomes de carbones disposé régulièrement en forme hexagonale. C’est le matériau le plus fin du monde avec 0.6 nm (soit l’épaisseur de l’atome de carbones) et il est 200 fois plus résistant que l’acier et pourtant souple. De plus c’est un très bon conducteur comparable au cuivre à la différence près que le graphènes ne chauffe pas lorsqu’il est traversé par un courant électrique : c’est un isolant thermique mais pas électrique. L’empilement de couches de graphènes successives constitue le graphite.

Figure 4 : représentation de la disposition des atomes qui constituent