Les nanotubes de carbone (CNT) sont des nanostructures tubulaires formées par l'enroulement d'une ou plusieurs couches de feuilles de graphite. Ils possèdent des propriétés mécaniques, électriques et thermiques uniques, jouant ainsi de multiples rôles dans les applications en science et ingénierie des matériaux.
Premièrement, les NTC présentent une excellente conductivité électrique. Les nanotubes de carbone à simple paroi- peuvent atteindre une mobilité électronique extrêmement élevée, ce qui les rend adaptés à l'amélioration de la conductivité des polymères conducteurs, des matériaux composites ou des appareils électroniques. Dans les capteurs, les supercondensateurs et les dispositifs électroniques flexibles, les NTC sont fréquemment utilisés comme réseaux conducteurs très efficaces pour améliorer les performances globales.
Deuxièmement, les NTC possèdent des propriétés mécaniques exceptionnelles. Leur résistance à la traction et leur module d'Young dépassent de loin ceux de l'acier, ce qui en fait une charge importante pour le renforcement des matériaux composites. L'introduction de NTC dans des matrices polymères ou métalliques peut améliorer considérablement la résistance, la ténacité et la résistance à l'usure des matériaux tout en conservant leurs propriétés de légèreté. Cet effet de renforcement est largement utilisé dans les domaines de l’aérospatiale, de l’automobile et des matériaux de structure.
De plus, les NTC possèdent également une excellente conductivité thermique et stabilité chimique, ce qui les rend adaptés aux matériaux de gestion thermique, aux dispositifs de stockage d'énergie et aux supports de catalyseurs. Dans le domaine du stockage d'énergie, la surface spécifique élevée et la structure du réseau conducteur des NTC en font un matériau additif idéal pour les batteries lithium-ion, les supercondensateurs et les piles à combustible. Dans les domaines environnemental et chimique, les NTC peuvent être utilisés comme supports de catalyseurs ou comme adsorbants pour l'élimination des polluants et l'accélération des réactions.
