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[inde] quand les indiens antiques fabriquaient des nanotubes de carbone !

 
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Mitra
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MessagePosté le: Mer 5 Déc - 12:57 (2012)    Sujet du message: [inde] quand les indiens antiques fabriquaient des nanotubes de carbone ! Répondre en citant

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Decouverte nanotechnologie en  2006 -  nanotubes de carbone

Application ...:  il y a 2300 ans ou plus en Inde Exclamation   avec l 'acier "wootz"



Lien source: http://sciencesetavenir.nouvelobs.com/high-tech/20061116.OBS9535/des-nanotu…

Le wootz est un acier qui etait fabriqué par les indiens antiques.
 les lames damas, dont la tradition remonte au 1er siècle après JC, étaient fabriquées avec cet acier importé d’Inde.
La recette du wootz s’est malheureusement perdue au 18ème siècle et les forgerons européens n’ont jamais réussi à obtenir un acier de cette qualité, idéal pour fabriquer des lames résistantes et tranchantes.

L’équipe de Peter Paufler (Université de Dresde) a plongé un échantillon de sabre du 17ème siècle dans l’acide chlorhydrique qui a dissous des nanofils de cémentite (carbure de fer) et révélé la présence de structures que Paufler et ses collègues qualifient de nanotubes de carbone. Ces matériaux sont aujourd’hui très recherchés pour leur rigidité et leur légèreté.

C'est a dire les memes structures que la nanotechnologie actuelle a a peine decouvert et essaye de developper en application industrielle car les nanotubes de carbone suscitent un énorme intérêt dans le monde de la recherche autant fondamentale qu'appliquée car leurs propriétés sont exceptionnelles à bien des égards.

sur wikipedia la liste non exhaustive des propriétés de ces nanotubes:

Propriétés
Les nanotubes de carbone suscitent un énorme intérêt dans le monde de la recherche autant fondamentale qu'appliquée car leurs propriétés sont exceptionnelles à bien des égards. D'un point de vue mécanique, ils présentent à la fois une excellente rigidité (mesurée par le module de Young), comparable à celle de l'acier, tout en étant extrêmement légers. Des points de vue électrique et optique, les nanotubes monofeuillets ont la particularité tout à fait exceptionnelle de pouvoir être soit métalliques soit semi-conducteurs en fonction de leur géométrie (diamètre du tube et angle d'enroulement de la feuille de graphène).
Propriétés mécaniques
Les nanotubes se montrent intéressants par les principales caractéristiques suivantes :
Résilience
Bien que difficile à vérifier expérimentalement (la petite taille des nanotubes ne permet pas de véritables tests de contrainte pour l'instant), la résistance des nanotubes de carbone devrait être (d'après des simulations informatiques) environ 100 fois supérieure à l'acier pour un poids 6 fois moindre (à section équivalente).
Ces propriétés varient aussi selon la nature du nanotube. Les nanotubes multifeuillets sont beaucoup plus résistants que les nanotubes monofeuillets.
Dureté
Le module de Young des nanotubes est le plus souvent supérieur à 1Tpa 11
Conductivité thermique
Les nanotubes de carbone ont une conductivité thermique très élevée, de 6 à 20 W.cm-1.K-1, qui peut dans certains cas s'approcher de celle du diamant (20 W.cm-1.K-1).
Propriétés électriques
  • Les nanotubes ont une conductivité supérieure à celle du cuivre (et 70 fois supérieure à celle du silicium).
  • Le nanotube de carbone a la plus grande mobilité12 jamais mesurée : 100 000 cm2⋅V-1s-1 à 300 K (le précédent record étant de 77 000 cm2⋅V-1s-1 pour l'antimoniure d'indium).
  • Les nanotubes de carbone deviennent supraconducteurs à basse température13.
  • Les nanotubes de carbone permettent de réaliser des transistors à un niveau de miniaturisation jamais atteint jusqu'à maintenant. Des chercheurs d'IBM ont d'ores et déjà réussi à créer un transistor sur un nanotube14.
  • Les nanotubes de carbone pourraient également permettre de réaliser des émetteurs d'électrons à l'échelle du nanomètre (voir ci-dessous).

Les propriétés électriques des nanotubes dépendent de la nature du nanotube : les nanotubes monofeuillets ont de meilleures propriétés que les multifeuillets (ces derniers ont de moins bonnes propriétés en partie à cause des interactions électriques, de type van der Waals, entre les différentes couches de graphène).
Dans une feuille de graphite dont la densité de porteurs est élevée (donc un matériau conducteur d’électricité), seuls contribuent à la conduction les électrons proches du niveau de Fermi. Aucun des électrons des atomes de carbone dans un autre état énergétique ne peut circuler librement. Un tiers des nanotubes de carbones existants possèdent à la fois le bon diamètre et la bonne structure de torsade (appelée twist) pour inclure le niveau de Fermi dans leur sous-ensemble d’états quantiques autorisés.
Propriétés d'émission de champ
Les nanotubes peuvent présenter une longueur extrêmement grande devant leur diamètre (rapport d'aspect >1000). Soumis à un champ électrique, ils vont donc présenter un très fort effet de pointe (cf. principe du paratonnerre). Avec des tensions relativement faibles, on peut générer à leur extrémité des champs électriques colossaux, capables d'arracher les électrons de la matière et de les émettre vers l'extérieur. C'est l'émission de champ. Cette émission est extrêmement localisée (à l'extrémité du tube) et peut donc servir à envoyer des électrons sur un endroit bien précis, un petit élément de matériau phosphorescent qui constituera le pixel d'un écran plat par exemple. Le matériau phosphorescent évacue l'énergie reçue sous forme de lumière (même principe que les écrans de tubes cathodiques).
L'exploitation de cette propriété a déjà permis de réaliser des prototypes d'écrans plats à nanotubes (Samsung et Motorola)15.
Propriétés chimiques
Les nanotubes sont des structures creuses, que l'on peut remplir avec d'autres composés chimiques, ce qui en fait des récipients clos à l'échelle nanométrique, appelés nanofils.
Les nanotubes de carbone sont relativement peu réactifs et une modification chimique de leur surface fait souvent appel à des espèces fortement réactives (oxydants forts, réducteurs forts, espèces radicalaires par exemple). C'est pourquoi une chimie de greffage de nanotubes basée sur des interactions non covalentes s'est fortement développée ces dernières années (adsorption de tensioactifs, enroulement de polymères, d'ADN, adsorption de pyrènes, etc)16.
Propriétés optiques Propriété d'absorption de la lumière (Vers l'hyper-sombre...)
Le matériau le plus noir jamais conçu par l'Homme est un tapis de nanotubes disposés verticalement, réalisé par des chercheurs l'Université Rice autour du professeur Pulickel Ajayan ; avec un indice de réflexion de 0,045 %, il est 30 fois plus sombre que le carbone, ce qui lui permet d’absorber 99,955 % de la lumière qu’il reçoit. C’est 3 fois « mieux » que ce que permettait l'alliage de nickel-phosphore qui était le matériau réputé le plus sombre. Ces inventions pourraient intéresser les secteurs militaire, de la communication, de l’énergie (solaire notamment), de l’observation, des colorants, etc.
Propriétés d'électroluminescence
Des chercheurs d'IBM ont indiqué avoir réussi à faire émettre de la lumière infra-rouge par des nanotubes de carbone semi-conducteurs placés dans une géométrie de transistor. Les nanotubes non dopés et soumis à un champ électrique généré par une grille peuvent conduire le courant par l'intermédiaire d'électrons (tension de grille négative) ou de trous (tension de grille positive). Si on soumet en plus le nanotube à une tension drain-source (entre les deux extrémités du tube), le courant est transporté par des trous à une extrémité et des électrons à l'autre (transistor ambipolaire). À l'endroit où ces deux types de porteurs se rencontrent (par exemple au milieu du tube si la tension de grille est nulle), il y a recombinaison de paires électron-trou et émission d'un photon.


***


Dans la serie "On ne fait que redecouvrir à grand frais et "scientifiquement" ce que les anciens connnaissaient déjà "technologiquement" et qui a été perdu ...
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MessagePosté le: Mer 5 Déc - 12:57 (2012)    Sujet du message: Publicité

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Mitra
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MessagePosté le: Mer 5 Déc - 13:16 (2012)    Sujet du message: [inde] quand les indiens antiques fabriquaient des nanotubes de carbone ! Répondre en citant

Cette technologie speciale de fabrication de cet acier riche en nanotube de carbone etait déjà ancienne pour les indiens lorsque le roi Porus
presenta un lame d ec etype à l' empereur Alexandre le grand en 326 av JC...Epoque ou les lingots de woolz etait déjà exporté par les indiens à l' Ouest et dans le monde arabe.  Il semble que cette techbologie fut acquise quelques siècles avant (ou plus ??) des Tamils du Sud de l' Inde.
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Mortocaltese


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MessagePosté le: Jeu 8 Juin - 12:11 (2017)    Sujet du message: [inde] quand les indiens antiques fabriquaient des nanotubes de carbone ! Répondre en citant

Mitra a écrit:
Cette technologie speciale de fabrication de cet acier riche en nanotube de carbone etait déjà ancienne pour les indiens lorsque le roi Porus
presenta un lame d ec etype à l' empereur Alexandre le grand en 326 av JC...Epoque ou les lingots de woolz etait déjà exporté par les indiens à l' Ouest et dans le monde arabe.  Il semble que cette techbologie fut acquise quelques siècles avant (ou plus ??) des Tamils du Sud de l' Inde.


Oh oui très probablement du tamil nadu, quand je pense que nous devons repeindre la tour eiffel tous les 7 ans et eux ont des "colonnes" en fer qui n'ont pas pris une once de rouille en 2500 ans!!!
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Mitra
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MessagePosté le: Jeu 8 Juin - 14:16 (2017)    Sujet du message: [inde] quand les indiens antiques fabriquaient des nanotubes de carbone ! Répondre en citant

Mortocaltese a écrit:
Mitra a écrit:
Cette technologie speciale de fabrication de cet acier riche en nanotube de carbone etait déjà ancienne pour les indiens lorsque le roi Porus
presenta un lame d ec etype à l' empereur Alexandre le grand en 326 av JC...Epoque ou les lingots de woolz etait déjà exporté par les indiens à l' Ouest et dans le monde arabe.  Il semble que cette techbologie fut acquise quelques siècles avant (ou plus ??) des Tamils du Sud de l' Inde.




Oh oui très probablement du tamil nadu, quand je pense que nous devons repeindre la tour eiffel tous les 7 ans et eux ont des "colonnes" en fer qui n'ont pas pris une once de rouille en 2500 ans!!!


Oui le pilier de Delhi qui a été forgé vers le IV siecle ap JC. 


Un fer inoxydable...  A cela plusieurs raisons on été avancées. La composition du fer moderne que nous utilisons aujourd'hui n'ets plus la même , et le process 
de fabrication egalement (pour gain de temp et de productivité, mais sans doute moins qualitatif que ce fer Indien antique)


Les indiens antiques faisaient des soudures "a la forge" en martelant a chaud , ensuite leur composition du fer est differente de la notre avec beaucoup plus de phosphore
que dans le fer moderne , enfin et ce qui n'ets plus du tout appliqué je crois aujourd'hui, les métallurgistes indiens antiques transformaient le minerai de fer en acier  en le mélangeant avec du charbon de bois
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MessagePosté le: Aujourd’hui à 00:05 (2017)    Sujet du message: [inde] quand les indiens antiques fabriquaient des nanotubes de carbone !

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