Le nitrure de bore est-il le nouveau carbone ? Une vision alignée

Comme le graphène, le nitrure de bore hexagonal a une structure moléculaire ressemblant à du grillage à poule. Dans le graphène, cette configuration en fil de poulet est entièrement constituée d'atomes de carbone, disposés selon un motif répétitif d'hexagones. Pour hBN, les hexagones sont composés d'atomes alternés de bore et d'azote. Ces dernières années, les chercheurs ont découvert que les feuilles bidimensionnelles de hBN présentent des propriétés exceptionnelles de résistance, de rigidité et de résilience à des températures élevées. Lorsque des feuilles de hBN sont enroulées sous forme de nanotubes, ces propriétés sont encore améliorées, en particulier lorsque les nanotubes sont alignés, comme de minuscules arbres dans une forêt densément peuplée.

Mais trouver des moyens de synthétiser des BNNT stables et de haute qualité s'est avéré difficile. Une poignée d'efforts pour y parvenir ont produit des fibres non alignées de mauvaise qualité.

"Si vous pouvez les aligner, vous avez de bien meilleures chances d'exploiter les propriétés des BNNT à grande échelle pour fabriquer de véritables dispositifs physiques, composites et membranes", déclare Wardle.

En 2020, Rong Xiang et ses collègues de l'Université de Tokyo ont découvert qu'ils pouvaient produire des nanotubes de nitrure de bore de haute qualité en utilisant d'abord une approche conventionnelle de dépôt chimique en phase vapeur pour faire pousser une forêt de nanotubes de carbone courts de quelques microns de long. Ils ont ensuite recouvert la forêt à base de carbone de "précurseurs" de bore et d'azote gazeux, qui, une fois cuits dans un four à haute température, se sont cristallisés sur les nanotubes de carbone pour former des nanotubes de haute qualité de nitrure de bore hexagonal avec des nanotubes de carbone à l'intérieur.