Na­no­tubes de car­bone

ce na­no­tube de car­bone ré­vo­lu­tionne le pneu

Pneumatique - - SOM­MAIRE - JEAN-PIERRE GOS­SE­LIN

Plus fort que le ra­dial ? Tout in­dique que l’ar­ri­vée des na­no­tubes de car­bone Tu­ball dans la chi­mie du pneu va pro­vo­quer une rup­ture tech­nique en­core plus forte que celle de la si­lice dans les an­nées 90, du même ordre que celle du ra­dial après-guerre. Même en très faible quan­ti­té, ces tubes in­fi­ni­ment pe­tits d’un na­no­mètre de dia­mètre (1 mil­liar­dième de mètre), aux pa­rois épaisses d’un seul atome (!) de car­bone, mul­ti­plient les per­for­mances de toutes les gommes dans des pro­por­tions à peine ima­gi­nables. His­toire d’une in­no­va­tion aus­si ma­jeure qu’ori­gi­nale puis­qu’elle nous vient de sur­croît du coeur de la Si­bé­rie.

En 1945, avec la tra­gé­die de la bombe ato­mique, le grand pu­blic a eu la ré­vé­la­tion que la ma­tière est un im­mense ré­ser­voir d'éner­gie, la dif­fi­cul­té ma­jeure étant de l'en ex­traire. C'est cette même obli­ga­tion d'al­ler tra­vailler au ni­veau des atomes qui rend les na­no­tubes de car­bone à la fois si ex­tra­or­di­naires par leurs per­for­mances, mais éga­le­ment si dif­fi­ciles à pro­duire.

Pour ne pas mou­rir idiot...

Abor­der sans un mi­ni­mum de pré­pa­ra­tion des tech­no­lo­gies aus­si éla­bo­rées, c'est l'as­su­rance de ne rien com­prendre à cette en­quête, même si tout le monde ima­gine sa­voir ce qu'est le car­bone. Il y a sans doute plus de 500000 ans que nos an­cêtres l'uti­lisent pour se ré­chauf­fer ou cui­si­ner sur un feu de bois, mais pas plus de 3 siècles que le char­bon (de terre) et la ma­chine à va­peur nous ont lan­cés dans l'ère in­dus­trielle, cette pré­his­toire du car­bone n'a au­cun rap­port avec l'ac­tuelle na­no­chi­mie...

Plus gé­né­ra­le­ment, tout ce qui pousse ou vit sur terre dé­pend du car­bone, base de la chi­mie du vi­vant. L'homme en est un bon exemple, com­po­sé à 65 % d'eau et donc na­tu-

rel­le­ment riche en oxy­gène, 65 %, mais le car­bone ar­rive en se­cond avec 18 %, l'hy­dro­gène 10 %, le cal­cium de nos os ne re­pré­sente que 1,5 %. Dans la na­ture, on es­time à plus d'un mil­lion le nombre de com­po­sés com­bi­nant car­bone et hy­dro­gène, sans ou­blier qu'après le char­bon, nous ti­rons tou­jours ma­jo­ri­tai­re­ment notre éner­gie des hy­dro­car­bures : bref, on ne se passe pas fa­ci­le­ment de l'in­con­tour­nable car­bone.

Ce­lui-ci ne pos­sède à l'état na­tu­rel que 2 formes cris­tal­lines fort dif­fé­rentes, le dia- mant et le gra­phite. Le pre­mier, pres­ti­gieux, hy­per rare et dur, le se­cond plus ba­nal avec son as­pect grais­seux, tendre et flexible, est pro­duit à près d'un mil­lion et de­mi de tonnes par an. Ce que l'on sait peu, c'est que le dia­mant se dé­com­pose à terme (c'est très, très, long !) en gra­phite, qui est fi­na­le­ment la forme la plus stable du car­bone. On connaît bien ce mi­né­ral noir ou gris de­puis des mil­lé­naires puis­qu'il nous a fa­ci­li­té écri­ture et dessin via l'encre de Chine et la mine de crayon. Au­jourd'hui, entre autres per­for­mances il sé­cu­rise les cen­trales nu­cléaires et nous offre des mil­lions de piles élec­triques mais, à la base, c'est lui l'in­con­tes­table père de toutes les formes d'or­ga­ni­sa­tions ul­tra per­for­mantes des atomes de car­bone que vont créer les hommes.

Du mi­cro­mètre...

Sorte de "mille feuilles" de car­bone, le si utile gra­phite tire son pou­voir lu­bri­fiant de la fa­ci­li­té avec la­quelle ses feuilles glissent les unes sur les autres, mais les chi­mistes s'in­té­ressent en­core plus à leur struc­ture. Ces feuilles sont planes et ex­trê­me­ment fines, en "nid d'abeilles, com­po­sées d'an­neaux de forme hexa­go­nale ac­co­lés les uns aux autres, dont

cha­cun des som­mets est un atome de car­bone re­lié à ses trois voi­sins. Il existe même des feuilles épaisses d'un seul atome, cette or­ga­ni­sa­tion par­ti­cu­lière rend plus fa­cile (tout est re­la­tif !) l'ac­cès aux atomes de car­bone, et si l'énorme po­ten­tiel du gra­phite est connu de­puis long­temps, il reste dif­fi­cile à tra­vailler au ni­veau des atomes, le pre­mier écueil étant qu'on ne pour­ra voir clai­re­ment les struc­tures qu'après l'ap­pa­ri­tion des nou­veaux et puis­sants, mi­cro­scopes élec­tro­niques à trans­mis­sion haute ré­so­lu­tion.

À par­tir des hy­dro­car­bures, les chi­mistes abor­de­ront d'abord le car­bone via la fa­ci­li­té qu'il a à de­ve­nir fibre. En as­so­ciant des mi­cro-cris­taux longs et plats, ali­gnés pa­ral­lè­le­ment, on par­vient à fa­bri­quer des fibres de 5 à 10 mi­crons de dia­mètre. En as­sem­blant 1, 3, 6, 12, 24, 48 mil­liers de ces fibres de car­bone sui­vant l'usage au­quel on les des­tine, on fa­brique des fils éton­nants de so­li­di­té en dé­pit de leur poids hy­per faible. Dé­si­reux de re­cons­ti­tuer une in­dus­trie tex­tile dé­truite par la guerre, les ja­po­nais ont mis, dès 1959, au point la fibre de car­bone, l'or­ga­nisme de re­cherche ini­tial étant de­ve­nu la firme To­ray, en­core au­jourd'hui in­con­tes­table n°1 mon­dial.

Ces nou­velles fibres n'ont pas vrai­ment de dé­bou­chés dans le tex­tile tra­di­tion­nel, mais vu leurs qua­li­tés mé­ca­niques, les mi­li­taires et l'aé­ro­nau­tique s'en sont vite em­pa­rés. Au­jourd'hui, les avions ci­vils de der­nière gé­né­ra­tion dé­passent les 50 % de fibres de car­bone, et l'a380 ne pour­rait pas vo­ler sans son aide... Et tout ce qui né­ces­site per­for­mance et faible poids, ar­ticles de sport, voi­liers et au­to­mo­biles de course, pro­thèses, etc, ne peut plus se pas­ser de fibre de car­bone.

...au na­no­mètre

En re­vanche il fau­dra at­tendre 1985 pour que l'homme crée une 3ème forme cris­tal­line du car­bone, cette fois to­ta­le­ment ar­ti­fi­cielle, les ful­le­rènes. On change d'échelle en plon­geant vers l'in­fi­ni­ment pe­tit, on quitte le mi­cron des fibres pour le na­no­mètre, pré­fixe na­no -nain en Grec- ca­rac­té­ri­sant le 1 mil­liar­dième de mètre. Lors­qu'on joue avec les atomes à l'échelle na­no­mé­trique, on di­vise les me­sures en mi­crons par 1 000 ! Cette dé­cou­verte des ful­le­rènes est née en la­bo­ra­toire en ré­ponse aux ques­tions des as­tro­phy­si­ciens, qui se de­man­daient com­ment pou­vaient se for­mer cer­taines longues chaînes car­bo­nées re­pé­rées dans l'es­pace.

Partant des mo­lé­cules déses­pé­ré­ment li­mi­tées aux deux di­men­sions des feuilles planes du gra­phite, les chi­mistes ont réus­si à créer des mo­lé­cules 3D nou­velles, tou­jours 100 % car­bone mais pre­nant des formes va­riées plus in­té­res­santes, sphère, el­lip­soïdes, tube, an­neau, etc. Mé­thode ? Va­po­ri­sa­tion en at­mo­sphère neutre d'un disque de gra­phite par abla­tion la­ser, dans des condi­tions très spé­ciales, pour l'idée comme pour la réa­li­sa­tion l'af­faire n'était pas à la por­tée de tout le monde... On le re­con­nai­tra of­fi­ciel­le­ment en 1996 par un Prix No­bel de chi­mie dé­cer­né à l'équipe an­glo-amé­ri­caine des in­ven­teurs, Kro­to, Curl, Smal­ley, et c'est jus­tice.

A l'ar­ri­vée, le pre­mier pro­duit nou­veau a la forme d'un bal­lon de foot­ball ! Comme lui, il se com­pose de 20 hexa­gones, idem ceux du gra­phite, as­so­ciés à 12 penta­gones, sauf que cette struc­ture nom­mée C60 n'est épaisse que de 0,7 na­no­mètre, et dé­li­mite un es­pace in­té­rieur d'un seul na­no­mètre, 200 mil­lions de fois plus pe­tit que le vrai bal­lon de foot ! Cette par­ti­cu­la­ri­té, as­so­ciée à la culture an­glo-saxonne de l'équipe, va d'ailleurs don­ner un nom plu­tôt ori­gi­nal au pro­duit. En hom­mage à l'ar­chi­tecte Bu­ck­mins­ter Ful­ler, in­ven­teur des dômes géo­dé­siques, un ins­tant nom­mé "foot­bal­lène", le C60 se­ra le pre­mier bu­ck­mins­ter­ful­le­rene, qu'on abré­ge­ra (heu­reu­se­ment !) plus tard en ful­le­rène.

La porte ou­verte et c'est l'effervescence, in­ven­tant d'autres mé­thodes de pro­duc­tion, de nom­breuses équipes vont s'en­gouf­frer dans la réa­li­sa­tion de ful­le­rènes. Tou­jours plus dif­fé­rents, per­for­mants, aux qua­li­tés

aus­si di­verses que spectaculaires, on es­time au­jourd'hui qu'il en existe plus de 250 000 dif­fé­rents (et ça n'est pas fi­ni !), utiles à toutes sortes d'in­dus­tries, phar­ma­ceu­tique, cos­mé­tique, élec­tro­nique, pho­to­vol­taïque, lu­bri­fiants, etc, Après l'ar­gent, ce sont les na­no par­ti­cules les plus uti­li­sées dans le monde.

Et puis vinrent les na­no­tubes et en­fin le gra­phène

Dans la fou­lée du C60, on a ob­te­nu des "bal­lons de foot" à 70, 76, 84, 100, 200 atomes, mais aus­si 20, et ce n'était qu'un dé­but. Frac­tion­nées sous l'ac­tion de la cha­leur, pour peu qu'on sache s'y prendre, les mo­lé­cules de car­bone voient leurs atomes se re­com­bi­ner d'une in­fi­ni­té de fa­çons, tous les ar­ran­ge­ments semblent pos­sibles. Balles, mé­ga­tubes, na­no­tubes, di­mères, po­ly­mères, na­no-oi­gnons, etc, l'im­mense fa­mille des ful­le­rènes ne cesse de se di­ver­si­fier mais ce sont les pe­tits na­no­tubes qui ont jus­qu'ici don­né le plus d'es­poir d'un grand dé­ve­lop­pe­ment in­dus­triel.

Si 1959 et 1985 sont les dates re­con­nues de la nais­sance des fibres de car­bone et des ful­le­rènes, celle des na­no­tubes os­cille entre 1991 et 1993. Le pré­cur­seur, c'est le ja­po­nais Su­mio Ii­ji­ma (NEC) qui, en 1991, dans ses re­cherches sur la syn­thèse des ful­le­rènes pro­duit le pre­mier des na­no­tubes mul­ti­feuillets, avec des pa­rois com­po­sées de 2 à 50 feuillets de gra­phène. Il re­met ça en 1993, avec des na­no­tubes cette fois à pa­roi mo­no­feuillet, en même temps que Do­nald S. Be­thune (IBM), cha­cun avec sa propre mé­thode.

A ce stade de l'his­toire mo­derne du car­bone ap­pa­raît le matériau qui com­pose les pa­rois des na­no­tubes SW (single wall, pa­roi mo­no­feuillet), le gra­phène. C'est le fa­meux cris­tal bi-di­men­sion­nel, la feuille plate en nid d'abeille épaisse d'un seul atome, dont l'em­pi­le­ment consti­tue le gra­phite. En fait, ce qui pa­rais­sait simple vu son ori­gine na­tu­relle ne l'était pas, et il a fal­lu at­tendre 2004 pour que le Néer­lan­dais An­dré Geim ar­rive à iso­ler ce ta­pis (plu­tôt grillage ?) d'un atome d'épais­seur d'une ma­nière ori­gi­nale. Il s'est ser­vi de ru­ban adhé­sif pour en­le­ver de la ma­tière, couche après couche, jus­qu'à ob­te­nir la fa­meuse feuille à 1 atome d'épais­seur. On a in­ven­té, bien sûr, d'autres fa­çons d'ob­te­nir du gra­phène mais Geim par­ta­ge­ra pour ce­la, en 2010, le No­bel avec Kons­tan­tin No­vo­se­lov, Rus­so-bri­tan­nique tra­vaillant comme lui en Grande Bre­tagne.

De l'avis de tous, le gra­phène va ré­vo­lu­tion­ner notre vie, se­lon cer­tains c'est un choc tech­no­lo­gique de l'am­pleur du pas­sage de l'âge du bronze à ce­lui du fer ! Le gra­phène est à la fois flexible et ex­ten­sible, meilleur conduc­teur que le cuivre, 100 à 300 fois plus ré­sis­tant que l'acier, 6 fois plus lé­ger, trans­pa­rent. Ce surdoué sait tout faire et qua­si­ment tout ren­for­cer en dé­pit de sa taille : il est 1 mil­lion de fois plus fin qu'un che­veu, 3 mil­lions de couches de gra­phène em­pi­lées ne dé­passent pas 1 mm d'épais­seur. Reste que la pla­nète, l'eu­rope en tête, dé­pense des mil­liards pour par­ve­nir à pro­duire à des coûts ac­cep­tables des feuilles de bonnes di­men­sions, et n'y est pas en­core to­ta­le­ment par­ve­nue !

Le na­no­tube mo­no­feuillet

Dans l'at­tente du dé­col­lage de la pro­duc­tion de masse de gra­phène, une autre forme de ful­le­rène, avec des pa­rois de gra­phène, prend son envol, c'est le na­no­tube. Au dé­part, Ii­ji­ma l'a ob­te­nu entre deux élec­trodes de gra­phite, le cou­rant électrique créant un plas­ma de 6000°C : l'anode (le +) se su­blime et l'on re­trouve un amas noi­râtre sur la ca­thode (pôle -), des na­no­tubes. À cette tech­nique "d'abla­tion par arc électrique" s'en ajoutent d'autres, à haute ou moyenne tem­pé­ra­ture, en phase ga­zeuse, mais les ré­sul­tats va­rient tan­dis que les atomes de car­bone, une fois libres, sont as­sez fa­cé­tieux dans leur fa­çon de se re­com­bi­ner. Ain­si la plu­part des na­no­tubes pro­duits sont-ils, hé­ri­tage de la fa­mille ful­le­rènes, "fer­més" aux ex­tré­mi­tés par une ou deux par­ties rondes. Ces "de­mi-bal­lon de foot", on peut les gar­der ou les faire sau­ter pour ou­vrir le tube à ses deux ex­tré­mi­tés et le rem­plir d'autres pro­duits pour le rendre plus in­té­res­sant en­core.

Les na­no­tubes mul­ti­feuillets (MW, mul­ti­wall) sont par­fois or­ga­ni­sés comme des pou­pées russes, plu­sieurs tubes de sec­tions dé­crois­santes en­fi­lés les uns dans les autres, soit avec une seule feuille en­rou­lée sur el­le­même, comme un par­che­min. Il y a aus­si des ra­tés, de trous dans le maillage ou d'autres struc­tures à 5 ou 7 cô­tés, et par­fois des im­pu­re­tés, ré­si­dus des ca­ta­ly­seurs mé­tal­liques in­dis­pen­sables à l'opé­ra­tion : il faut alors net­toyer ou ré­pa­rer ces na­no­tubes avant uti­li­sa­tion. Les mo­no­feuillets (SW, single wall) peuvent aus­si avoir des struc­tures très dif­fé­rentes (spi­ra­lées ou pas), qui leur donnent de grands écarts en per­for­mances mé­ca­niques ou élec­triques, les faire conduc­teur ou se­mi­con­duc­teur, etc.

Quelle que soit la mé­thode, mai­tri­ser la pro­duc­tion des na­no­tubes n'est pas un long fleuve tran­quille, des pro­cess hy­per complexes sur des quan­ti­tés très faibles en­trai­nant des prix éle­vés. Nombre de dif­fi­cul­tés de tous ordres n'ont pas en­core été ré­so­lues, et les sur­mon­ter reste com­pli­qué, on s'en est aper­çu en 2013 lorsque le grand chi­miste Bayer a je­té l'éponge et per­du beau­coup d'ar­gent en fer­mant, trois ans après son ou­ver­ture, son usine de Le­ver­ku­sen, ou­tillée pour 200 tonnes/an de na­no­tubes. Il semble que les concur­rences tech­nique (fibres de car­bone et kev­lar se dé­fendent) et com­mer­ciale, la sur­es­ti­ma­tion de la de­mande, en vo­lumes comme en crois­sance aient nourri la dé­ci­sion.

OC­SIAL, en­fant de la Si­li­con Taï­ga

Comme nombre de grandes in­ven­tions mo­dernes à pa­ter­ni­té col­lec­tive, celle des na­no­tubes n'est pas seule­ment due à Ii­ji­ma et Be­thune. De nom­breuses équipes tra­vaillaient aus­si sur le su­jet, par­fois sans se connaître et via des mé­thodes très dif­fé­rentes. Un his­to­rique plus fouillé montre que dès 1952, les so­vié­tiques Ra­du­sh­ke­vich et Lu­kya­no­vich mon­traient dé­jà des images de 50 na­no­mètres, et en 1976, Ober­lin, En­do et Koya­ma des fibres creuses et des images de SWNCT (single wall na­no car­bon tube, SW en abré­gé), na­no­tubes mo­no­feuillets. En 1979, John Abra­ham­son confir­mait, tan­dis qu'en 1981, les so­vié­tiques dé­voi­laient des images d'en­rou­le­ments de gra­phène, des SW entre 0,6 et 6 Nm.

Guerre froide et se­cret in­dus­triel ont dif­fé­ré la cir­cu­la­tion de ces in­for­ma­tions fort utiles pour ex­pli­quer l'ar­ri­vée sur le mar­ché mon­dial d'oc­sial, firme Russe si­tuée à Aka­dem­go­ro­dok, une ville de cher­cheurs sise à 20 km de No­vo­si­birsk, au coeur de la Si­bé­rie. Vou­lue et créée en 1957 par l'aca­dé­mi­cien ma­thé­ma­ti­cien La­vren­tiev, Ni­ki­ta Kh­rout­chev ne lui re­fu­sa rien pour ac­cueillir dans les meilleures condi­tions, de vie et de tra­vail la fine fleur des sa­vants so­vié­tiques. Elle fonc­tion­na par­fai­te­ment mais l'ex­plo­sion de L'URSS fit qu'on l'aban­don­na avant qu'elle ne re­naisse sous une forme plus mo­derne et ca­pi­ta­liste. Et cette ville de 60 000 ha­bi­tants est au­jourd'hui une pé­pi­nière de start-up de très haut ni­veau mon­dial, au point que pour les ac­cueillir, elle a créé un nou­veau parc tech­no­lo­gique en 2006. Dy­na­misme, créa­ti­vi­té et concen­tra­tion d'en­tre­prises de pointe ont fait nom­mer Aka­dem­go­ro­dok "Si­li­con Taï­ga", en ré­fé­rence à la Si­li­con Val­ley de Californie...

Hé­ri­tière de cette tra­di­tion scien­ti­fique au som­met, le nom même d'oc­sial est un clin d'oeil aux sym­boles chi­miques des prin­ci­paux pro­duits de base trai­tés par l'en­tre­prise : O, oxy­gène, C6, car­bone pour­vu de son nu­mé­ro ato­mique, 6, Si pour si­li­cium, Al pour alu­mi­nium.

Les trois mous­que­taires D’OC­SIAL

Comme le veut la tra­di­tion, les trois mous­que­taires fondateurs d'oc­sial sont quatre ! Même s'il n'est of­fi­ciel­le­ment que Se­nior vice-pré­sident, le chef de la tech­no­lo­gie Mi­khail Pred­te­chens­kiy est l'homme clé de l'aven­ture. C'est lui le sa­vant in­ven­teur qui est par­ve­nu à mettre au point un ré­ac­teur "plas­ma­chi­mique" ca­pable de pro­duire des na­no­tubes SW d'une ex­trême qua­li­té en grandes quan­ti­tés, donc à des prix de mar­ché, ce que per­sonne n'avait en­core réus­si à faire. À ce scien­ti­fique por­teur d'une énorme avance tech­no­lo­gique sont ve­nus se joindre trois autres co-fondateurs, des fi­nan­ciers et ges­tion­naires eux aus­si de haut ni­veau, Yu­ri Igo­re­vitch Ko­ro­pa­chins­ky, pré­sident,

Oleg Igo­ro­vitch Ki­ri­lov et Yu­ri Zel­vens­kiy, au­jourd'hui en Is­raël. Ils ont su éva­luer les po­ten­tia­li­tés du mar­ché mon­dial (es­ti­mé à 3 mil­liards de dol­lars !) et réunir les 350 mil­lions de dol­lars né­ces­saires à la créa­tion de la so­cié­té Oc­sial en 2009, puis en 2013, aux dé­pôts de bre­vets et à la cons­truc­tion du ré­ac­teur Gra­phe­tron V1.0 ca­pable de pro­duire 10 tonnes/an de na­no­tubes SW.

Le V 1.0 dé­mar­re­ra en 2014, et en 2016, la so­cié­té compte 260 per­sonnes, dont 100 scien­ti­fiques de haut ni­veau dans les la­bo­ra­toires d'aca­dem­go­ro­dok. Le reste est consti­tué d'in­gé­nieurs et de com­mer­ciaux qui vendent le na­no­tube mai­son, nom com­mer­cial Tu­ball, par­tout dans le monde. Car, dès le dé­part, pour at­ta­quer tous les grands mar­chés ont été ou­verts des bu­reaux à Co­lum­bus, Sun­ny­vale, In­cheon, Mum­bai, Shenz­hen, Hong Kong, Mos­cou, la der­nière im­plan­ta­tion, le siège social monde, se si­tuant de­puis quelques mois à Luxem­bourg. Au­tant dire que l'of­fen­sive est gé­né­rale et pug­nace, avec des équipes po­ly­va­lentes car les in­dus­tries (très dif­fé­rentes) ca­pables de boos­ter leurs pro­duits avec Tu­ball sont très nom­breuses. Mo­ti­vés par la qua­li­té et le vaste champ d'ac­tion du Tu­ball, les tech­ni­co-com­mer­ciaux croient beau­coup en lui, heu­reu­se­ment car le mar­ke­ting d'oc­sial leur a fixé des ob­jec­tifs plu­tôt éle­vés. En ef­fet, on inau­gu­re­ra en 2017 un se­cond ré­ac­teur ca­pable de pro­duire 50 tonnes/an, les pré­vi­sions à court terme sont ex­po­nen­tielles, ta­blant sur 800 tonnes en 2020 et 3 000 tonnes en 2022.

Et si les deux pre­miers Gra­phe­tron pro­dui­ront 60 tonnes à Aka­dem­go­ro­dok dès 2018, le troi­sième de­vrait se rap­pro­cher du coeur de l'eu­rope et ses im­por­tants mar­chés. Et comme son prin­ci­pal ca­hier des charges de­mande "beau­coup d'éner­gie et de gaz", les pa­ris sont ou­verts pour le lieu d'im­plan­ta­tion : pour­quoi pas Luxem­bourg puisque le siège social y est dé­jà et que le Grand-du­ché va de­voir se li­bé­rer du "tout ban­caire" ?

Su­pé­rio­ri­té évi­dente

On pour­rait croire ces pré­vi­sions trop op­ti­mistes et re­dou­ter un trou d'air du type Bayer, mais à Luxem­bourg per­sonne ne le re­doute tant le Tu­ball SW est su­pé­rieur aux na­no­tubes MW, mul­ti­feuillets. C'est bien la convic­tion de Ch­ris­toph Sia­ra, di­rec­teur Eu­rope mar­ke­ting et ventes d'oc­sial Group,

et Jean-ni­co­las Helt, de­ve­lop­ment sup­port lea­der élas­to­mères de Oc­sial Eu­rope SARL. Comme son nom ne l'in­dique pas, Ch­ris­toph Sia­ra est Al­le­mand et a re­çu une for­ma­tion de ju­riste. En France de­puis 1983, des pas­sages dans des in­dus­tries de pointe font qu'il maî­trise à la per­fec­tion les tech­no­lo­gies les plus complexes, on le croi­rait chi­miste lors­qu'il parle des na­no­tubes. L'in­gé­nieur Jean-ni­co­las Helt est Fran­çais, Di­plô­mé de phy­sique de la ma­tière à l'uni­ver­si­té de Nan­cy, puis de L'ESEM Or­léans, ce cur­sus brillant lui vau­dra de re­joindre la re­cherche avan­cée de Goo­dyear, à Luxem­bourg. En 17 ans de tra­vail, il au­ra à son ac­tif quelques belles réa­li­sa­tions en PL comme en VP, il était Pro­ject Ma­na­ger lors­qu'il a re­joint Oc­sial en 2015, c'est lui qui va pré­ci­ser ce que Tu­ball peut ap­por­ter au pneu.

Ce qu'ex­plique d'abord Ch­ris­toph Sia­ra, c'est la rup­ture to­tale du SW Tu­ball par rap­port aux précédents na­no­tubes MW com­mer­cia­li­sés jus­qu'ici. Avec un dia­mètre entre 25 et 40 Nm, courts et com­po­sés de plu­sieurs feuillets en­rou­lés ces MW sont ri­gides, ce qui a une ex­trême im­por­tance pour leurs pro­prié­tés mé­ca­niques et les pro­blèmes de san­té. Même si le car­bone (inerte) est neutre par rap­port au corps hu­main, leur com­por­te­ment est ce­lui des fibres type amiante, ils s'ac­crochent dans les cel­lules, ce que la grande fi­nesse et la sou­plesse du Tu­ball évitent. En ef­fet, à l'op­po­sé des MW, le Tu­ball SW est fin, vers 1,5 Nm, et très long, >5 mi­crons : "Il est 3 000 fois plus long que large, pour faire simple, à une autre échelle c'est votre tuyau d'ar­ro­sage de jar­din long de 100 mètres !". Il existe donc un pro­blème de lan­gage, les ap­pel­la­tions de ser­pen­tin, nouille, fibre de car­bone creuse et longue sem­blant plus ap­pro­priées que tube. Mais reste que na­no­tube est plus fa­cile à ma­nier !

Autres do­maines ou Tu­ball n'a pas de ri­vaux, sa pa­roi de 1 Nm d'épais­seur est d'une ré­gu­la­ri­té parfaite, le car­bone amorphe reste < à 10 %, les im­pu­re­tés in­or­ga­niques ré­si­duelles (Fer) < 15 % sont en­cap­su­lées, donc in­opé­rantes, à l'in­verse de ses concur­rents Tu­ball ne né­ces­site au­cune pu­ri­fi­ca­tion ou fonc­tion­na­li­sa­tion. Autres re­cords de la ca­té­go­rie, un con­te­nu car­bone > à 85 %, son rap­port G/D (spec­tro­sco­pie Ra­man) > 70 va­li­dant une ex­cel­lente conduc­ti­vi­té, tous ré­sul­tats va­li­dés par des la­bo­ra­toires in­dé­pen­dants, dont In­ter­tek (mai 2014).

Le pro­cess fait la dif­fé­rence

Le Gra­phé­tron de Mi­khail Pred­te­chens­kiy est sans doute l'une des ma­chines dont l'im­por­tance ré­vo­lu­tion­ne­ra le 21ème siècle. Oc­sial nous ap­prend qu'il s'agit d'un pro­cess fonc­tion­nant en conti­nu (ré­ac­teur ?), ca­pable de gros vo­lumes, uti­li­sant des pré­cur­seurs (gaz ?) et des ca­ta­ly­seurs pas chers, sans doute à base de fer compte te­nu des im­pu­re­tés res­tantes. Com­ment fonc­tionne-t-il ? C'est un se­cret ab­so­lu, bien gar­dé, Ch­ris­toph Sia­ra et Jean-ni­co­las Helt ont avoué en riant qu'ils n'en sa­vaient rien et n'en sau­raient ja­mais rien, ils ont si­gné -comme le reste du per­son­nel- des en­ga­ge­ments de confi­den­tia­li­té avant tous les autres pa­piers d'em­bauche ! Il est ques­tion qu'on montre le Gra­phe­tron V1.0 lors d'une confé­rence scien­ti­fique en no­vembre, mais ga­geons qu'on n'en ti­re­ra rien, et l'im­por­tant est qu'il pro­duit à jet conti­nu du na­no­tube SW de grande qua­li­té à des coûts rai­son­nables. On es­time que ces 10 tonnes an­nuelles re­pré­sentent au­jourd'hui 90 % de la pro­duc­tion mon­diale de na­no­tubes mo­no­feuillet, et No­vo­si­birsk en sor­ti­ra 50 tonnes de plus dès 2017 !

Prix du Tu­ball ? In­ter­dit d'en par­ler, se­cret dé­fense, sauf que toute la lit­té­ra­ture com­mer­ciale d'oc­sial les donne : ils sont, pa­rait-il, ar­chi-faux mais donnent un ordre de gran­deur : au dé­part de No­vo­si­birsk 8 $US le gramme en pe­tites quan­ti­tés, 2 $ en grosses. Plus mo­des­te­ment, Oc­sial re­ven­dique d'avoir di­vi­sé au moins les prix par 25.

Cette fu­rieuse course à la crois­sance des ton­nages s'ex­plique par la po­ly­va­lence du Tu­ball. Oc­sial ne vend pas des na­no­tubes de car­bone mais un ad­di­tif qua­si uni­ver­sel, un agent ren­for­çant ca­pable de boos­ter les per­for­mances d'en­vi­ron 70 % des ma­té­riaux utiles sur notre pla­nète.

Ad­di­tif uni­ver­sel, in­croyables per­for­mances

Evo­quer les pro­prié­tés du Tu­ball c'est faire le grand écart, plus on des­cend vers le mi­cro­sco­pique, plus on grimpe vers les som­mets de la per­for­mance ! En ré­su­mé, sa sta­bi­li­té ther­mique est bonne jus­qu'à 1 000°C, il est 100 fois plus cos­taud que l'acier et sa sur­face dé­passe l'en­ten­de­ment, 1 gramme de Tu­ball couvre 2 ter­rains de basket, soit 3000 m2. En­fin, c'est le meilleur conduc­teur d'élec­tri­ci­té qui soit, avec un poids six fois in­fé­rieur au cuivre.

Tout ce­ci se­rait peu utile sans une qua­li­té ad­di­tion­nelle fon­da­men­tale, son éton­nante fa­ci­li­té de dis­per­sion. Grace à ses tubes très fins et très longs, Tu­ball crée de mul­tiples ré­seaux, d'in­croyables fouillis se­rait-on ten­tés de dire, qui viennent se mê­ler in­ti­me­ment aux autres élé­ments du pro­duit pour les ren­for­cer. Ain­si, il suf­fit de pour­cen­tages ri­di­cu­le­ment faibles de Tu­ball, entre 1/1.000 et 1/10 000 du poids de dé­part pour com­plè­te­ment boos­ter un matériau, le na­no­tube simple pa­roi (SW, mo­no­feuillet) est vrai­ment "LA" so­lu­tion pour le grand bond tech­no­lo­gique du 21ème siècle.

Le pe­tit fla­con de 1 gramme de Tu­ball qu'oc­sial met dans la main du vi­si­teur pour lui faire mieux "éva­luer" le pro­duit réus­sit son coup à 100 % dès lors qu'on dé­taille son con­te­nu, 1015 pièces, soit 1 000 000 000 000 000 (un mil­lion de mil­liards) de tubes! Mis bout à bout, ils me­surent à peu près 50 mil­lions de ki­lo­mètres !

Tout ce que peut faire Tu­ball, Oc­sial le ré­sume en un ta­bleau, une jo­lie fleur aux mul­tiples pé­tales. En sé­lec­tion­nant ses qua­li­tés, conduc­ti­vi­té, so­li­di­té, neu­tra­li­té chi­mique,

trans­pa­rence, etc, ou en les ad­di­tion­nant, on dé­couvre un grand nombre d'ap­pli­ca­tions pos­sibles, Tu­ball est bien le "ren­for­çant uni­ver­sel" qu'il re­ven­dique d'être.

Et pour fa­ci­li­ter l'uti­li­sa­tion du Tu­ball, Oc­sial le livre ra­re­ment seul et en poudre. Il est pro­po­sé dans des pré­pa­ra­tions beau­coup plus fa­ciles d'em­ploi, dans des li­quides, ré­sines, huiles, ca­ou­tchouc, etc, voire en sus­pen­sion dans des sol­vants. Le mé­lange et la dis­per­sion sont fa­ci­li­tés, par exemple 50 g de Tu­ball dans 50 ki­los d'époxy ou de po­ly­es­ter les rendent aus­si­tôt conduc­teurs, c'est très pra­tique pour les plan­chers, qui peuvent même être en cou­leurs !

La flexi­bi­li­té, c’est la sé­cu­ri­té

Ces for­mu­la­tions ont un autre avan­tage, sé­cu­ri­ser l'em­ploi des na­no­tubes. Sous leur forme pri­maire, leur très pe­tite taille per­met leur in­tro­duc­tion jus­qu'au coeur des cel­lules du corps hu­main, d'où des pré­cau­tions à prendre même si le car­bone n'est pas toxique pour l'homme. Noyées dans une ma­trice fa­ci­li­tant leur in­tro­duc­tion dans le matériau à boos­ter, ces poussières ne peuvent s'éva­der dans l'at­mo­sphère, sé­cu­ri­sant leur em­ploi et ras­su­rant tous ceux qui re­doutent des ac­tions can­cé­ro­gènes comme l'amiante. L'OMS consi­dère les na­no­tubes comme des fibres mais le com­por­te­ment du Tu­ball SW est fort dif­fé­rent des MW ayant été étu­diés au dé­part. "Pour sim­pli­fier", ré­sume Ch­ris­toph Sia­ra, "si un MW est un club de golf, le Tu­ball est un tuyau d'ar­ro­sage. C'est la forme ri­gide et les as­pé­ri­tés des MW qui per­mettent en­trée et ac­cro­chage dans la cel­lule. Ils posent pro­blème, à l'in­verse la flexi­bi­li­té des longs na­no­tubes Tu­ball ne pé­nètrent pas dans les cel­lules".

Très sen­sible à cet as­pect du pro­blème, Oc­sial suit toutes les re­cherches me­nées de par le monde et, pour l'eu­rope, par­ti­cu­liè­re­ment de­puis 2008 les tra­vaux du BAUA, un ins­ti­tut gou­ver­ne­men­tal al­le­mand qui s'oc­cupe des normes in­dus­trielles, et no­tam­ment de ca­rac­té­ri­ser les pro­duits pour la sé­cu­ri­té des tra­vailleurs. En ayant pris le Tu­ball sous sa forme la plus simple, la poudre ache­tée par 10 % des clients, cô­té san­té, les conclu­sions sont fa­vo­rables. Reste qu'un pro­blème de­meure : on est tou­jours in­ca­pable d'en dé­bar­ras­ser l'air par fil­tra­tion, et trop pe­tits, les na­no­tubes passent au tra­vers des ma­té­riaux connus ! En at­ten­dant une so­lu­tion (on y tra­vaille), Oc­sial fait jouer le prin­cipe de pré­cau­tion en im­po­sant d'uti­li­ser pour le Tu­ball poudre les pro­tec­tions les plus per­for­mantes -dé­jà obli­ga­toires pour les pro­duits chi­miques les plus dan­ge­reux- masque to­tal, com­bi­nai­son, gants, bottes. Lu­nettes, gants et com­bi­nai­son suf­fisent pour les for­mu­la­tions li­quides.

Oc­sial se pré­oc­cupe aus­si de l'in­té­gra­li­té du cycle de vie de ses pro­duits, les nou­velles sont ras­su­rantes car une fois noyés dans leur ma­trice et in­cor­po­rés à de nou­veaux ma­té­riaux, ils y res­tent. Nan­tis de toutes les as­su­rances pos­sibles quant à leur dan­ge­ro­si­té, les na­no­tubes Tu­ball de­viennent un pro­duit chi­mique "nor­mal", sou­mis aux rè­gle­ments les plus stricts ré­cem­ment mis en vi­gueur. Ain­si est-ce avec plai­sir -mais sans vraie sur­prise- qu'oc­sial a re­çu en oc­tobre sa cer­ti­fi­ca­tion Reach pour 10 tonnes de na­no­tubes.

La grande ré­vo­lu­tion du pneu

Les charges ren­for­çantes, on ne parle que de ça de­puis la nais­sance du pneu. Des ar­giles au talc puis au noir de car­bone, on est al­lé vers tou­jours plus de ré­sis­tance, et à par­tir de 1991, la si­lice a chan­gé la donne. Elle per­met à la gomme d'être plus po­ly­va­lente se­lon les sol­li­ci­ta­tions, sous des formes elles aus­si ten­dant vers le na­no. La si­lice est de­ve­nue le lot com­mun des pneus per­for­mants, mais tout ce­ci n'est rien face au bond que va faire faire Tu­ball au pneu.

Après 17 ans de Goo­dyear, l'ex­pé­ri­men­té Jean-ni­co­las Helt va droit au but, sché­ma à l'ap­pui (P.53), il montre l'ex­tra­or­di­naire dis­per­sion du Tu­ball dans les mé­langes des­ti­nés aux pneus. À gauche, deux par­ti­cules de noir de car­bone, qui semblent bien isolées dans un cube de po­ly­mère. Au centre, on tente un

ren­for­ce­ment par des na­no­tubes MW, as­sez courts et ri­gides, res­tant en pa­quets, c'est un ren­for­ce­ment faible et pas très ef­fi­cace. A droite, avec seule­ment 1 pour 1 000 en poids de Tu­ball, on rem­plit le cube à 100 % d'un ré­seau très dense de na­no­tubes SW, for­te­ment im­bri­qués les uns dans les autres. Ain­si cette mi­ni charge est ren­for­çante parce qu'elle est elle-même très struc­tu­rée, elle rend les com­po­sants plus so­li­daires et dans tous les cas, ces liai­sons ren­for­cées ont le meilleur ef­fet en di­mi­nuant la mo­bi­li­té des com­po­sants et donc l'usure. Lo­gi­que­ment, ce ré­seau 3D des na­no­tubes SW forme un se­cond sque­lette dans la gomme du pneu, qui amé­liore le vieillis­se­ment d'au­tant plus que le Tu­ball, neutre chi­mi­que­ment, ré­siste mieux que les com­po­sants d'ori­gine à la cha­leur, aux UV et aux agres­sions d'hy­dro­car­bures.

"At­ten­tion", pré­cise J-N Helt, "Tu­ball ne sup­prime pas plus le noir de car­bone que la si­lice. Le pneu conserve sa chi­mie et ses qua­li­tés de base, l'ajout de très faibles quan­ti­tés de na­no­tubes SW ne fait que les am­pli­fier. Autre avan­tage de Tu­ball, comme il est ex­trê­me­ment conduc­teur, on peut réa­li­ser une bande de rou­le­ment 100 % si­lice mais aus­si 100 % conduc­trice de l'élec­tri­ci­té sta­tique au lieu d'être iso­lante. Ain­si dis­pa­rait l'obli­ga­toire "che­mi­née" de gomme NDC du centre de la bande de rou­le­ment, qui au­jourd'hui conduit au sol l'élec­tri­ci­té sta­tique des pro- duits Pre­mium". Voi­là donc un gain consi­dé­rable au ni­veau du mé­lan­geage et de l'ex­tru­sion.

Po­ly­mères do­pés Tu­ball

Ce que Tu­ball réa­lise avec les charges ren­for­çantes, il en fait au­tant avec les po­ly­mères. Ain­si, les in­gé­nieurs peuvent-ils ai­sé­ment dé­ve­lop­per des pneus "à la carte" en do­pant tel ou tel po­ly­mère, on conser­ve­ra telle ou telle ca­rac­té­ris­tique qui ne se­ra pas dé­gra­dée par le dé­ve­lop­pe­ment consi­dé­rable des autres. Par exemple, les fai­blesses sur le sec ou le mouillé de cer­tains pneus pour­ront être com­pen­sées par le Tu­ball, les pneus mo­to en se­ront aus­si bé­né­fi­ciaires puis­qu'on pour­ra amé­lio­rer en même temps grip et usure. "Ça amé­liore tout ce qu'on veut", ré­sume sim­ple­ment Jean-ni­co­las Helt. Mais à quel prix ? Compte te­nu des faibles quan­ti­tés in­tro­duites dans les mé­langes, quelques mil­lièmes en poids, et du prix rai­son­nable du Tu­ball, Jean-ni­co­las Helt es­time une aug­men­ta­tion du prix de fa­bri­ca­tion de 2 à 3 $ par pneu, ce qui est re­la­ti­ve­ment éle­vé, mais sup­por­table par les pneus Pre­mium, les pre­miers à adop­ter Tu­ball car re­cher­chant d'abord la per­for­mance. Ce­ci est une cer­ti­tude car nombre de ma­nu­fac­tu­riers sont sur la piste de Tu­ball, sur­tout après les tests hy­per concluants des grands la­bo­ra­toires in­dé­pen­dants, comme le n°1 mon­dial, Smi­thers. À cette oc­ca­sion, on a vé­ri­fié tous les dires d'oc­sial, y com­pris que dé­pas­ser les faibles doses pré­co­ni­sées de Tu­ball n'ap­porte au­cune amé­lio­ra­tion, "Pas be­soin d'en ra­jou­ter", voi­là la conclu­sion !

Elle in­dique aus­si qu'il est très fa­cile de do­ser Tu­ball dans les mé­langes, puisque le pro­cess ne change pas (mé­lange, ex­tru­sion, cuis­son, etc) et qu'il suf­fit d'ou­vrir un pot de Tu­ball pour en glis­ser le con­te­nu dans le Ban­bu­ry. Car Oc­sial livre son Tu­ball Ma­trix 603 dé­jà sous forme de mas­ter batch, des na­no­tubes mé­lan­gés à des ca­ou­tchoucs de syn­thèse NR, SBR, NBR, etc, plus une huile de base TDAE, celle le plus sou­vent, uti­li­sée dans les bandes de rou­le­ment. Tu­ball existe aus­si en sus­pen­sion dans une foule de sol­vants (MEK, IPA, EG, EA, NMP, Gly­ce­rol, ou même de l'eau). Par­faites au plan de la sé­cu­ri­té, ces for­mu­la­tions sont ex­trê­me­ment fa­ciles d'em­ploi.

Simple et idéale à ma­ni­pu­ler, cette so­lu­tion peut être en­core sim­pli­fiée en in­té­grant Tu­ball dans le po­ly­mère dès sa fa­bri­ca­tion, au mo­ment de sa po­ly­mé­ri­sa­tion : plus be­soin de la pe­tite opé­ra­tion an­nexe pen­dant le mixing ! Cette tech­nique d'in­tro­duc­tion "à la nais­sance" du po­ly­mère dé­place le pro­blème du ma­nu­fac­tu­rier vers le four­nis­seur de ca­ou­tchoucs de syn­thèse, ce qu'oc­sial a dé­jà an­ti­ci­pé en tra­vaillant avec Lan­xess. Au­tre­ment dit, Tu­ball s'étant mé­na­gé une double en­trée dans l'in­dus­trie du pneu, sa pro­gres­sion n'en se­ra que plus ra­pide.

Même si le do­page des ca­ou­tchoucs na­tu­rels ne peut s'ef­fec­tuer au­tre­ment qu'au mo­ment du mé­lan­geage, Tu­ball voit s'ou­vrir de­vant lui une voie royale pour s'in­té­grer dès leur fa­bri­ca­tion aux autres ca­ou­tchoucs de syn­thèse, iso­prène, ou ni­trile bu­ta­diene, ce der­nier ré­vo­lu­tion­nant la te­nue des joints dans tous les do­maines... En clair, le mar­ché du pneu, du ca­ou­tchouc

ma­nu­fac­tu­ré (les gants la­tex des chi­rur­giens sont pas­sés au Tu­ball), des po­ly­mères, élas­to­mères mais aus­si des com­po­sites, des bat­te­ries, du pho­to­vol­taïque, des écrans souples, encres ma­gné­tiques, bé­tons an­ti­sta­tiques, mais aus­si pein­tures, cé­ra­miques, cuivre, se­mi-conduc­teurs, vi­trages, adhé­sifs, etc, sont les cibles consen­tantes du Tu­ball. Et on com­prend mieux le pro­jet de Gra­phe­tron 50 pour boos­ter 70 % des pro­duits exis­tants dans l'in­dus­trie...

Dé­jà la con­cur­rence...

A ceux qui dou­te­raient en­core de la haute marche tech­no­lo­gique que le Tu­ball va faire gra­vir au pneu, Jean-ni­co­las Helt pré­sente trois sché­mas. Les deux pre­miers sont des "arai­gnées" clas­siques dans le monde du pneu et elles com­parent, trois par trois, les per­for­mances des pneus "noirs", de ceux do­pés à la si­lice et ceux conte­nant du Tu­ball. Le pre­mier ta­bleau (A), par rap­port à l'oc­to­gone bleu af­fi­chant les per­for­mances d'un mé­lange "noir", vi­sua­lise les avan­cées de la si­lice par des zones cou­leur sau­mon, certes im­por­tantes, mais qui sont loin de dé­ve­lop­per l'en­semble des per­for­mances du pneu.

Le se­cond (B), re­prend le même prin­cipe, mais cette fois, les zones cou­leur sau­mon de Tu­ball sont d'une in­croyable sur­face, mon­trant une aug­men­ta­tion énorme des per­for­mances dans presque tous les sec­teurs. Plus qu'un dé­tail, les pour­cen­tages em­ployés étonnent par leur fai­blesse, 0,2 % dans un mas­ter­batch NR, 0,1 % pour les deux autres, en mas­ter­batch huile.

Le troi­sième sché­ma (C) est dé­jà connu de­puis long­temps dans la presse spé­cia­li­sée, ses deux droites si­tuent bien les per­for­mances des mé­langes "noirs de car­bone", en bas, en bleu fon­cé, et celles des "si­lices" plus per­for­mantes en poin­tillés verts. Suite à tous les tests ef­fec­tués dans le monde, Oc­sial y a ajou­té une troi­sième droite net­te­ment au­des­sus, celles des mé­langes Tu­ball, en haut, en bleu clair. Vi­suel­le­ment, tout est dit quant aux avan­tages dé­ci­sifs pro­cu­rés par les na­no­tubes SW, si les ma­nu­fac­tu­riers sont hon­nêtes ils de­vront ci­ter, comme pour la si­lice, les na­no­tubes pre­miers res­pon­sables de la meilleure qua­li­té de leurs pro­duits.

En at­ten­dant cer­tains ont pris les de­vants en ré­vé­lant l'uti­li­sa­tion de na­no­car­bone, ce qui ne veut pas dire que cer­tains ma­nu­fac­tu­riers ne l'em­ploient pas dé­jà sans le dire... De­puis le dé­but de l'an­née, le fa­bri­cant de pneus de vé­lo Vit­to­ria com­mer­cia­lise des pneus ren­for­cés par du gra­phène, le matériau de base des na­no­tubes Tu­ball (re­ve­nir au dé­but de l'ar­ticle en cas d'ou­bli !). Vit­to­ria s'en sert sous forme de feuilles in­sé­rées dans la bande de rou­le­ment et re­ven­dique d'avoir ain­si ré­so­lu le com­pro­mis jus­qu'ici im­pos­sible : amé­lio­rer en même temps ré­sis­tance au rou­le­ment, lé­gè­re­té et ré­sis­tance aux cre­vai­sons, si im­por­tante pour les cy­clistes. "Tout amé­lio­rer à la fois", voi­là que la con­cur­rence va­lide les pro­pos de Jean-ni­co­las Helt...

La se­conde in­for­ma­tion date du mois d'août, elle vient de Chine où un ac­cord a été conclu entre Sen­tu­ry Tire et Hua­go pour la réa­li­sa­tion de pneus do­pés au gra­phène. On ne sait en­core com­ment, mais de toutes les fa­çons, la tech­no­lo­gie se­ra for­cé­ment très dif­fé­rente des pneus Vit­to­ria, seule­ment larges de 25 mm. Comme d'ha­bi­tude, les an­nonces pointent une amé­lio­ra­tion glo­bale, ré­sis­tance au rou­le­ment et ki­lo­mé­trage mul­ti­pliés par 1,5. Sans at­tendre, les deux pro­ta­go­nistes ont mon­tré leur pre­mier "bé­bé" au gra­phène lors de la grande réunion des spécialistes du car­bone, Grap­chi­na le 22 sep­tembre. En même temps, à cette même réunion, le ma­nu­fac­tu­rier Shang­dong a of­fi­ciel­le­ment an­non­cé qu'il va fa­bri­quer des pneus au gra­phène. Et tous ceux qui l'em­ploient font ré­fé­rence à son in­ven­tion par des Prix No­bel, un ar­gu­ment de com­mu­ni­ca­tion que ne peut re­ven­di­quer Tu­ball, même si les na­no­tubes ont été in­ven­tés avant le gra­phène !

Ga­geons que les in­for­ma­tions de ce type vont ra­pi­de­ment se mul­ti­plier. L'an­née 2016 marque le coup d'en­voi du car­bone dans les pneus, la mu­ta­tion ne fait que dé­bu­ter avec Oc­sial en pole-po­si­tion pour les na­no­tubes. Af­faire à suivre...pour plu­sieurs an­nées...

Les deux guides du Pneu­ma­tique dans le monde du na­no­tube de car­bone, à gauche Jean-noël Felt, à droite Cris­toph Sia­ra. Au centre, la jo­lie fleur qui ras­semble gra­phi­que­ment toutes les ap­pli­ca­tions pos­sible de Tu­ball.

Vue d’ar­tiste d’un na­no­tube de car­bone, avec sa pa­roi com­po­sée de cel­lules hexa­go­nales seule­ment épaisse d’un atome. Les na­no­tubes SW mo­no­feuillet offrent une très grande lon­gueur par rap­port à leur sec­tion.

Les na­no­tubes de car­bone Tu­ball sont li­vrés dans des pré­pa­ra­tions di­verses très pra­tiques et sûres.

Un ré­su­mé des qua­li­tés ex­cep­tion­nelles des na­no­tubes mo­no­feuillets, meilleur conduc­teur et 5 fois plus lé­ger que le cuivre, 100 fois plus fort que l’acier, avec une lon­gueur un mil­lion de fois son dia­mètre, 1 gramme couvre 2 ter­rains de basket !

Le pe­tit cof­fret "pro­mo" d’oc­sial qui donne en rac­cour­ci quelques- unes des plus im­por­tantes pos­si­bi­li­tés du Tu­ball.

Pre­mier mo­no­feuillet pro­duit en masse, Tu­ball ren­force et dope un grand nombre de pro­duits.

Les pho­tos qui ex­pliquent les grosses dif­fé­rences entre tubes MW et SW, les formes agres­sives et la ri­gi­di­té des MW posent pro­blème par un com­por­te­ment proche de l’amiante. La fi­nesse et la flexi­bi­li­té des SW Tu­ball les rendent in­of­fen­sifs, ce que confirme la WHO.

Un exemple type du bond en per­for­mance que peut faire un joint to­rique en ca­ou­tchouc ni­trile : tous les pa­ra­mètres pro­gressent énor­mé­ment.

Voi­là l’usine his­to­rique d’oc­sial, à Aka­dem­go­ro­dok, qui pro­duit 10 tonnes/ an : on inau­gure bien­tôt le se­cond ré­ac­teur conçu pour 50 tonnes.

Com­pa­rai­son des conduc­ti­vi­tés du car­bone black, 2 pho­tos du haut, et du Tu­ball, 2 pho­tos du bas, à deux échelles dif­fé­rentes : le na­no­tube SW l’em­porte de toute évi­dence.

Les pré­vi­sions de pro­duc­tion d’oc­sial pour son Tu­ball.

Sché­ma A. Les arai­gnées bleues re­pré­sentent les per­for­mances d’un mé­lange clas­sique, les zones roses montrent les gains que l’on peut ob­te­nir en y in­cor­po­rant de la si­lice. Sché­mas à com­pa­rer au sui­vant, B, qui re­prend le pro­blème avec Tu­ball.

Sché­ma B. Le prin­cipe est le même qu’avec le précédent sché­ma A, l’échelle des va­leurs aus­si. On constate que les sur­faces roses mon­trant l’ac­crois­se­ment des per­for­mances sont net­te­ment plus éten­dues avec Tu­ball.

Sché­ma C. Par rap­port aux mé­langes clas­siques, droite conti­nue du bas, à ceux avec si­lice, poin­tillé vert, la barre bleue montre le chan­ge­ment d’échelle dans les per­for­mances dès qu’on ajoute Tu­ball aux mé­langes.

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