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Le développement d'une chaîne d'approvisionnement adaptée pour l'exploitation du potentiel des nanotubes de carbone dans les composites

Les nanocomposites n'ont pas encore répondu à toutes les attentes placées à leur sujet. Une collaboration entre le secteur industriel et le monde universitaire dans le domaine de l'éducation de jeunes chercheurs contribuera à transposer plus rapidement les concepts de laboratoire en réussites commerciales tout en assurant une position dominante pour l'UE dans le domaine.
Le développement d'une chaîne d'approvisionnement adaptée pour l'exploitation du potentiel des nanotubes de carbone dans les composites
En 2009, un consortium financé par l'UE de partenaires industriels et universitaires a lancé le projet CONTACT, qui ciblait les composites de nanotubes de carbone (NTC). L'expertise des partenaires s'étendait le long de la chaîne de valeur complète, de la synthèse des NTC à leur intégration dans des produits commercialisables.

Dix-huit chercheurs ont été recrutés par le consortium pour assurer une exploitation du potentiel complet des NTC. Les chercheurs ont bénéficié d'un tutorat de la part de plusieurs experts éminents dans le domaine de la synthèse des NTC, leur transformation et caractérisation ainsi que leur mise en simulation. En plus de conduire différents travaux de recherche, les scientifiques ont participé à plusieurs conférences et stages de formation couvrant des sujets s'étendant du leadership des femmes aux compétences de présentation.

Le programme de formation de haute qualité et bien structuré s'est focalisé sur la résolution des problèmes auxquels est confrontée la technologie des NTC, dont la modification des propriétés de surface des NTC, leur dispersion dans des polymères thermoplastiques et thermodurcissables, et la fiabilité des méthodes d'analyse et de caractérisation. CONTACT a effectué de grands progrès dans tous les domaines.

Les scientifiques ont amélioré le rendement de la synthèse de NTC et réussi à échelonné le processus alors que le suivi de réaction en série a facilité une caractérisation précise du processus de développement. Ils ont pu analyser et optimiser les effets de plusieurs dopants et de catalyseurs sur la structure et le rendement. La dispersion des NTC récemment développés dans les polymères a été améliorée par différentes techniques qui ont conduit à la fabrication de films flexibles plus transparents présentant une conductivité électrique renforcée.

Les chercheurs ont étudié des composites avec uniquement des NTC ou des NTC en association à d'autres charges fonctionnelles. Une meilleure compréhension des comportements au cours de plusieurs techniques de traitement a entraîné une utilisation optimisée d'association de vis jumelles et de moulage par injection et des propriétés améliorées de composites.

Enfin, les scientifiques ont exploité une combinaison de modélisation et d'expériences pour interpréter les propriétés des composites produits. Cela entraînera une conception basée sur les connaissances de nouveaux matériaux pour des secteurs aussi variés que la construction, l'énergie et l'électronique.

Une exploitation totale des nanocomposites de NTC ne peut être réalisée que par une collaboration entre le monde industriel et universitaire avec une attention particulière sur la formation des nouveaux scientifiques. CONTACT a apporté une contribution importante en s'appuyant sur ces fondements nécessaires.

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Mots-clés

Nanotubes de carbone, nanocomposites, synthèse de NTC, propriétés de surface, dispersion de NTC, caractérisation