LES MOLECULES DE CARBONE DE L’AVENIR | FR

La première découverte date de 1985 lorsqu’une équipe de chercheurs américains, à l’aide d’un laser, a fait évaporé une couche de graphite dans une atmosphère d’hélium.

Lors de l’échauffement du carbone à l’état de vapeur jusqu’à 8000 °C ils détectèrent une forme inconnue et mystérieuse du carbone.

A l’aide d’un spectromètre ils ont constaté que d’après les conditions de l’expérience on obtient des molécules contenant de 44 à 76 atomes de carbone, mais la plupart contiennent 60 atomes de carbone que l’on baptisa Bucky Balls. Le nom de Bucky Balls provient de l’édifice construit pour l’exposition de Québec par l’architecte ingénieur Buckminster de forme ronde ressemblant à un ballon de football.

Car d’après les calculs théoriques, on a déduit que la molécule devait avoir cette forme.

La confirmation de cette théorie vient plus tard à l’université de physique nucléaire de Max Planck à Heidelberg et de l’université de Tucson.

La “Fullerène” C 60 est la forme la plus parfaite de molécule de carbone et est composée de 5 à 6 coins - pentagone à hexagone - qui forment entre eux une structure dans l’espace. La plus petite de ces structures est la “bucky Ball” dans laquelle douze (5 coins) sont accouplées à 20 (6 coins).

Dans ce cas chaque atome de carbone est relié à 3 autres, visible grâce au STM (Scanning Tumelling Microscope), grâce aux supers ordinateurs on peut étudier le nombre quantique de la dynamique moléculaire et ainsi peut-on encore l’améliorer.

Un autre procédé qui permet d’étudier la molécule (U.C.L. Prof. Jean-Marie De Reppe), est la résonance magnétique nucléaire (RMN)

Ainsi la théorie de cette structure est confirmée. La molécule C 60 ne montre qu’une résonnance tandis que la molécule C 70 en montre 5.

Les 5 résonnances et la grandeur des pointes ou crêtes correspondent aux 5 différents types de liaiaisons de carbone et leurs relations mutuelles.

C 60 montre une seule raie confirmant le fait que tous les atomes sont équivalents.

Le C 70 donne cinq raies correspondant aux divers types non équivalents de carbone.

Ainsi une technique récente permet de laisser “croître” ou de déposer des couches de diamants sur un fond de molécules C 70 traitées. Cette technique devrait permettre de recouvrir de plus grandes surfaces de natures diverses d’une fine couche de diamant ou “coating”.

Dans le cas des super conducteurs, on prévoit des applications révolutionnaires, selon le Professeur Van Landuyt de l’Université d’Anvers, les applications prévues des fullerènes sont très diverses et révolutionnaires; elles vont de la supraconductivité au traitement des cancers.

Le carbone 60 a une forme de cage qui peut être remplie; d’autre atomes pourraient y être introduits comme par exemple des atomes radioactifs servant au traitement des tumeurs cancereux. Ceux-ci protégés des substances organiques du corps garderaient toutes leurs propriétés thérapeutiques contre les cellules atteintes.

On pourrait aussi remplir l’atome de substances ayant des propriétés électroniques, on voit même la possibilité d’une nouvelle génération de piles électriques. Le carbone 60 semblerait être semi conducteur comme le silicium des circuits intégrés et ainsi devenir un nouvel instrument dans l’électronique.

Dans les technologies de “Coating” ou couche de peinture on prévoit la possibilité de substance photoélectrique qui absorberait la lumière du jour pour la restituer la nuit.

Ce ne sera que lors des différentes expériences et applications que l’on pourra mesurer l’ampleur de cette découverte.