Qu'est-ce qu'une antenne nanotube?
Les nanotubes de carbone sont de minuscules tubes de carbone cylindriques dont la structure est semblable à une minuscule longueur de graphite (couche de carbone monomoléculaire) enroulée sur elle-même horizontalement et scellée de manière transparente. Bien plus solides en volume que le graphite, les nanotubes peuvent être 100 fois plus résistants que l'acier et dix fois plus légers. Les liaisons chimiques entre les atomes d'un nanotube sont similaires à celles du graphite, qui sont les plus fortes de la nature. Ils ont une variété de propriétés intéressantes - d'excellents transporteurs d'électrons, des conducteurs de chaleur efficaces, une résistance et une flexibilité extraordinaires.
L'une des nombreuses applications possibles des nanotubes à l'étude est la possibilité d'une antenne à nanotube. Une antenne est un objet capable de capter des ondes électromagnétiques et de les convertir en signaux électriques, ou inversement. L’antenne est la partie la plus cruciale de tout appareil de transmission ou de réception sans fil - sans elle, elle ne peut pas fonctionner.
Nous pouvons constater des progrès dans le développement des antennes en regardant la taille approximative de la plus petite radio. En 1931, à l'aube de l'ère de la radio, les gens utilisaient des radios à tubes sous vide. Ceux-ci s'adaptent sur un bureau ou une table. En 1954, les gens ont commencé à utiliser des radios à transistors, qui pouvaient être tenues dans la paume de votre main. Pendant de nombreuses décennies, c'était à peu près aussi minime que les radios. En 2002, une étape expérimentale a été franchie avec la fabrication de capteurs de "poussières intelligentes" de réception radio. Celles-ci étaient de quelques millimètres de large. Puis, dernière étape, en 2007, des chercheurs de Berkeley ont mis au point une antenne et une radio à nanotubes de carbone, d’un micromètre de long et de quelques dizaines de nanomètres de large.
Depuis que les nanotubes de carbone ont fait l’objet d’une attention particulière au début des années 90, les scientifiques effectuent des calculs sur la manière dont ils pourraient être utilisés pour une antenne à nanotubes. Ces calculs sont devenus une réalité au début des années 2000, lorsque les scientifiques ont fabriqué des antennes à nanotubes ou des réseaux de nanotubes pouvant servir d'antenne à nanotubes pour la lumière, les micro-ondes et la radio. En modifiant les dimensions des réseaux de nanotubes ou de nanotubes, les chercheurs peuvent créer des antennes qui captent ou transmettent une grande variété de signaux électromagnétiques.
Bien que les nanotubes de carbone n'aient pas encore été introduits en tant qu'éléments actifs dans les dispositifs électroniques, les antennes à nanotubes pourraient se retrouver dans les téléphones portables et les radios dans un avenir proche. Leur taille extrêmement réduite facilite le processus de miniaturisation et leur résistance intrinsèque les rend résistants aux chocs. À plus long terme, les antennes de nanotubes pourraient être utiles pour transmettre des signaux à des nanobots distribués, voire à des nanobots médicaux parcourant le corps humain.