Les nanomatériaux à base de carbone: fullerènes, nanotubes, graphène. Bilan et perspectives futures

Résumé : Au cours des deux dernières décennies, de nouvelles familles de matériaux à base de carbone ont été découvertes.  Les fullerènes ont des formes très différentes du ballon de football au dodécahèdre pour des grandes tailles. Lorsqu'elles cristallisent, ces cristaux moléculaires peuvent être isolants, conducteurs ou supraconducteurs.  

Les nanotubes de carbones ont également des formes très variées suivant leurs enroulements (helices, zig-zag, chaises), leurs assemblages (multiparois-fagots).  Leurs applications vont des dispositifs électroniques ultra-rapides au renforcement structurels de matériaux en passant par la détection de très faibles concentrations de polluants.

Finalement, le graphène dont la découverte a récemment été récompensée par un prix Nobel, a permis de mettre en évidence dans un système solide toutes les propriétés des systèmes relativistes (paradoxe de Klein, niveau de Landau relativistes, etc...).  Ses perspectives applicatives sont excellentes et vont des écrans tactiles, au papier graphène plus dur que le diamant et au graphane récemment découvert,....

Dans cette grande variété de matériaux, des études récentes ont mis en évidence de réels risques pour la santé. Certaines précautions doivent être prisent au cours de leurs fabrications et dans leurs utilisations.