Des chercheurs de McGill mettent au point une nouvelle méthode de production de nanotubes de carbone

Nouvelles

Les résultats de leurs études sont publiés dans une revue prestigieuse

Des chercheurs de McGill ont mis au point une nouvelle méthode de production de nanotubes de carbone qui présente un excellent potentiel commercial. Les travaux du professeur Jean-Luc Meunier et de son étudiant de doctorat David Harbec, au département de génie chimique, font l'objet d'une demande de brevet et leurs résultats viennent d'être publiés dans la revue scientifique Journal of Physics D: Applied Physics.

Les nanotubes de carbone, dont la découverte remonte à 1991, sont des cylindres composés d'atomes de carbone dans un arrangement hexagonal régulier fermés aux extrémités par un bouchon hémisphérique. Ils présentent des propriétés mécaniques et électroniques remarquables. Les nanotubes ont un potentiel d'applications important dans plusieurs domaines, des matériaux composites haute résistance, aux capteurs, et appareils optiques et électroniques, en passant par les catalyseurs, les batteries et les piles à combustible.

Les méthodes de production actuelles ne permettent pas la production de nanotubes en grande quantité et les coûts de production restent très élevés, ce qui limite les possibilités d'un marché pourtant en forte croissance. Les chercheurs de McGill ont mis au point une nouvelle méthode et un appareil pour produire des nanotubes, avec la possibilité de passer à une échelle de production industrielle. Cette méthode repose sur la technologie des plasmas. Les plasmas forment le quatrième état de la matière après le gaz. Le terme « plasmas thermiques » renvoie à l'état caractéristique d'un équilibre thermodynamique existant entre les électrons, ions, atomes et molécules. Les plasmas thermiques affichent généralement des températures comprises entre 4 000°C et 25 000°C, et sont créés par des arcs électriques ou par induction magnétique.

« L'utilisation des nanotubes de carbone dans les matériaux avancés n'est pas limitée par leur prix, mais plutôt par le fait qu'il est difficile d'en produire en grandes quantités », fait remarquer le professeur Meunier. « La méthode qui consiste à utiliser des plasmas thermiques permettra de porter cette production à des niveaux industriels. Le Québec est par ailleurs un acteur important dans le domaine des plasmas thermiques dans le monde. »

Meunier et Harbec ont signé, avec d'autres chercheurs de McGill comme Liping Guo, Raynald Gauvin, Nadine El Mallah, l'article intitulé « Carbon nanotubes from the dissociation of C2Cl4 using a dc thermal plasma torch », qui parait dans le numéro du 14 juillet du Journal of Physics D: Applied Physics.

L'Université McGill est à la recherche de partenaires afin d'accorder une licence pour cette technique de production de nanotubes de carbone. Les chercheurs de McGill viennent d'obtenir une subvention dans le cadre du programme de l'Idée à l'innovation (INNOV) du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, ce qui devrait les aider à commercialiser leur invention.

Jean-Luc Meunier fait partie du Réseau Plasma-Québec et du Centre de Recherche en Technologie des Plasmas, une collaboration entre l'Université McGill et l'Université de Sherbrooke. En terme de main d'œuvre scientifique et de financement, la contribution du Québec dans le domaine de la technologie des plasmas représente plus de 50 % de la contribution totale du Canada.

L'Université McGill :

Principale université canadienne à forte intensité de recherche, l'Université McGill s'est forgée une réputation mondiale au titre de ses travaux savants et de ses découvertes scientifiques. Fondée en 1821, McGill compte 21 facultés et écoles professionnelles qui dispensent plus de 300 programmes, du baccalauréat au doctorat. L'Université attire des professeurs et des chercheurs renommés du monde entier et des étudiants de plus de 150 pays, ce qui lui donne l'un des corps étudiants les plus dynamiques et les plus diversifiés de toute l'Amérique du Nord. Environ 23 000 étudiants de premier cycle et 7 000 étudiants de 2e et 3e cycles y sont inscrits à temps plein ou à temps partiel. Research Infosource lui a récemment attribué le titre d'université canadienne de l'année en recherche dans la catégorie médecine/études de troisième cycle. Elle est l'une des deux seules universités canadiennes à faire partie de l'American Association of Universities. Ses deux campus sont situés à Montréal.