Le carbone pyrolytique, c’est fantastique 1


Réseaux cristallins du carbone pyrolytique (a) et du graphite (b)

Découvert l’existence d’une forme de carbone méconnue : le carbone pyrolytique. C’est un empilement de couches de graphène moins régulier que dans le graphite *.

Cependant le graphite n’est formé que de minuscules cristaux comme ceux qui partent en poudre au bout de votre mine de crayon, alors qu’on est capable de produire des plaques de carbone pyrolytique de quelques centimètres de côté.

Les propriétés de ce matériau sont vraiment étonnantes.

Commençons par la plus simple : sa conductivité thermique est parmi les plus élevées qui soit, du moins dans le plans de clivage défini par les couches de graphène. Et comme en plus le graphite résiste jusqu’à 3652°C, ça en fait un excellent matériau pour diffuser la chaleur, que ce soit dans des circuits électroniques ou des tuyères de missiles par exemple.

Carbone pyrolytique en lévitation sur des aimants permanents

Ensuite, il est diamagnétique : exposé à un champ magnétique, il en génère un opposé. C’est assez courant à basse température, mais le carbone pyrolytique est le matériau le plus fortement diamagnétique à température ambiante.

En fait il l’est tellement qu’il effectue une lévitation magnétique stable lorsqu’il est déposé sur un lit d’aimants permanents assez puissants.

Mais il y a plus fort encore : la lumière modifie la susceptibilité magnétique du carbone pyrolytique. Dit comme ça, ça n’en jette pas trop, mais combiné au diamagnétisme, ce phénomène crée une force dans le plan de clivage en direction du gradient d’intensité lumineuse.

En pratique, un morceau de carbone pyrolytique en lévitation magnétique glisse en direction d’un spot lumineux [1,2] :

Incroyable, non ? Comme dirait Marc « voilà une solution vraiment innovante, il n’y a plus qu’à trouver le problème correspondant. »

Note: * j’ai pas vraiment compris la différence des liaisons covalentes entre plans de graphène dans les deux structures, si quelqu’un peut aider …

Références:

  1. Phillip Broadwith « Laser guided maglev graphite air hockey« , 2013, Chemistry World
  2. ResearchBlogging.org Kobayashi M, & Abe J (2012). Optical motion control of maglev graphite. Journal of the American Chemical Society, 134 (51), 20593-6 PMID: 23234502
  • Mathieu Leocmach

    De ce que j’ai compris, la structure est désordonnée aussi bien dans chaque plan que dans la régularité des liaisons entre les plans. Pas de différence de nature, juste de régularité