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De l’intérêt du désordre

De l'intérêt du désordre

Que se passe t-il si l’on introduit dans une "phase de virus" parfaitement organisée des nanotubes de carbone environ 3 fois plus petit ? Et quel est l’intérêt d’un tel système ? C’est à ces questions originales que des chercheurs du CRPP ont tenté de répondre…

L’étude de virus en forme de bâtonnet et de taille micrométrique avait déjà permis de montrer que ces objets s’auto-organisent lorsqu’ils sont en solution dans l’eau [E. Grelet, PRL, 100, 168301 (2008)]. En effet, en fonction de la concentration en virus, il existe différentes structures que les spécialistes dénomment "phase". Par exemple, la phase nématique correspondra à une assemblée de virus présentant tous la même orientation.

Ces phases étaient déjà connues pour induire l’organisation de particules colloïdales de taille bien supérieure aux virus. Le "liquide organisé" constitué de virus est ainsi capable d’induire une organisation d’objets de plus grande taille immergés dans la solution.

Cette fois, ce sont des nanotubes de carbone de 300 nm de long, c’est-à-dire environ 3 fois plus petit que les virus qui ont été dispersés dans ces phases. Les résultats publiés dans la revue Physical Review Letters [Orientational Order of Carbon Nanotube Guests in a Nematic Host Suspension of Colloidal Viral Rods, PRL 108, 247801 (2012)] démontrent que l’organisation des nanotubes de carbone est moins prononcée que celle des virus. Dans certaines conditions, on est susceptible d’observer une "percolation" des nanotubes de carbone c’est-à-dire la formation d’un réseau interconnecté de nanotubes. Ainsi en contact, ceux-ci peuvent alors former des réseaux aux propriétés électriques et thermiques intéressantes dans le cadre de composites.

En résumé, un matériau de ce type présenterait de bonnes propriétés mécaniques grâce aux bâtonnets colloïdaux bien organisés, ici figurés par les virus. A cela s’ajouterait des propriétés thermiques et électriques induites par les nanotubes de carbone, connectés entre eux du fait de leur organisation moins rigoureuse. D’où l’intérêt du désordre !