Les infinitésimaux bigoudis de carbone

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Recherche universitaire

Recherche universitaire

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Le professeur Gervais Soucy, à gauche, de l'Université... (Photo fournie par l'Université de Sherbrooke)

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Photo fournie par l'Université de Sherbrooke

Le professeur Gervais Soucy, à gauche, de l'Université de Sherbrooke.

Marc Tison
Marc Tison
La Presse

Imaginez un bigoudi 10 000 fois plus mince qu'un cheveu.

Les nanotubes de carbone sont des cylindres composés de molécules de carbone disposées en hexagone. Ils sont ultralégers, flexibles, tout en étant plus résistants que l'acier et de meilleurs conducteurs thermiques et électriques que le cuivre.

Des chercheurs de l'Université de Sherbrooke, en collaboration avec le CNRC d'Ottawa, ont réussi à en produire en grande quantité - une première - et à les utiliser dans la fabrication de capteurs de pression à usage médical.

Les nanotubes de carbone sont un super-matériau à micro-échelle. Malheureusement, la fabrication se fait elle aussi à échelle nanométrique: les procédés courants - laser, décharge à l'arc, dépôt en phase vapeur - ne produisent que des quantités de l'ordre d'un milligramme à l'heure, ou alors de qualité inférieure.

Jusqu'à ce que Gervais Soucy, professeur au département de génie chimique et génie biotechnologique de l'Université de Sherbrooke, réussisse à fabriquer 1 kg par jour de nanotubes de carbone à paroi simple - la version la plus performante.

Spécialiste du plasma thermique inductif, il s'est servi de ce procédé pour synthétiser ces précieux nanotubes en quantité utile.

Dans ce miniréacteur, un gaz, ionisé par induction magnétique, atteint des températures de 10 000°C. La recette consiste à y verser du noir de carbone et divers catalyseurs.

Les nanotubes créés dans cet enfer sont condensés et déposés sur un filtre cylindrique. Ils s'y accumulent, entremêlés à diverses impuretés, pour former un film feutré dont ils composent 40% de la matière. «On est en processus de brevet au Canada, aux États-Unis et à l'échelle internationale», informe Gervais Soucy.

Il fallait ensuite lui trouver une première application. Parmi les nombreuses avenues qui se présentaient, Jonathan Genest, professionnel de recherche au département de génie chimique et génie informatique, a choisi le problème soumis par un chirurgien de l'Université de Sherbrooke. Le médecin cherchait une manière de mesurer la pression en continu, dans les lits ou les fauteuils roulants, pour prévenir les plaies de pression chez les grands diabétiques qui ont perdu une partie de leur sensibilité.

Avec leur film en nanotubes de carbone, Jonathan Genest et son collègue Jacques Beauvais ont mis au point de fins capteurs de pression. Car c'est une autre caractéristique de ces nanobigoudis: «Leur résistance électrique change très fortement lorsqu'ils sont déformés mécaniquement», décrit Jonathan Genest. Ces capteurs ultrasensibles pourraient par exemple être glissés dans les chaussures de ces malades pour «cartographier la pression».

L'INSTITUTION: l'Université de Sherbrooke

LA RECHERCHE: la fabrication à grand rendement de nanotubes de carbone monoparoi

UNE APPLICATION: des capteurs de pression ultrasensibles à usage médical

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