Image 8 (gauche) - Composant tapissant la paroi d'un divector de Tokamak au niveau du plasma. Le tangstène (épaisseur 10 mm) ou un composite Carbone/Carbone (épaisseur 20 mm) font pace au plasma, CuCrZr sert de puits de chaleur. La structure est assurée par un acier inoxydable 316 L (N).

Image 9 (droite) - Un tronçon de fuselage de Boeing A. Dreamliner 787 fait en composites à fibres de carbone (Everett, Washington).

Image 10 (gauche) - Réplique carbonée obtenue par nanomoulage de la zéolithe de type structural EMT. Le procédé de nanomoulage consite à remplir la porosité du moule zéolithique par du carbone puis à éliminer sélectivement le moule. La réplique carbonée conserve alors l'organisation de la microporosité de la zéolithe ainsi que sa morphologie cristaline.

Image 11 (droite) - Macrosphères de carbone obtenues par nanomoulage de macrosphères de zéolithe Béta. Des billes mésoporeuses de résines échangeuses d'ions ont été traités dans des conditions hydrothermales en présence de silicates pour donner, après calcination sous air, des macrosphères de zéolithe Béta. La microporosité de la zéolithe et la mésoporosité de la macrosphère ont ensuite été infiltrées par du carbone puis traités cliniquement pour éliminer sélectivement la zéolithe. Les répliques carbonées présentent alors une porosité bimodale (micro-méso) liée à l'utilisation d'un moule à porosité hiérarchisé. Elles conservent également la morphologie sphérique des billes de départ.

Image 12 (gauche) - Réplique carbonée obtenue par nanomoulage de la silice mésoporeuse organisée de type SBA-15. Les clichés de MET montrent que la réplique carbonée a conservé l'organisation en nid d'abeille du moule silicique SBA-15.

Collaboration LMPC-ICSI (Mulhouse, Université de Haute Alsace).

Image 13 (droite) - Croissance auto-organisée de nanotubes de carbone multi feuillets pour la préparation d'écrans plats à émission de champ. La technique de croissance est celle de dépôt chimique catalytique en phase vapeur assisté d'un filament chaud (HF-CCVD).

Image 14 (gauche) - Croissance auto-organisée de nanotubes de carbone multi feuillets pour la préparation d'écrans plats à émission de champ. La technique de croissance est celle de dépôt chimique catalytique en phase vapeur assisté d'un filament chaud (HF-CCVD).

Image 15 (droite) - Exemples d'auto assemblage par croissance de nanotubes de carbone mono parois ou bi parois entre des plots de silicium. La technique de croissance est celle de dépôt chimique catalytique en phase vapeur assisté d'un filament chaud (HF-CCVD).

Image 16 (gauche) - Transistor à nanotube de carbone auto-connecté par croissance. La technique de croissance est celle de dépôt chimique catalytique en phase vapeur assisté d'un filament chaud (HF-CCVD).

Image 17 (droite) - Pointe en nanotube de carbone pour la Microscopie à Force Atomique haute résolution préparée par croissance auto-assemblée. La technique de croissance est celle de dépôt chimique catalytique en phase vapeur assisté d'un filament chaud (HF-CCVD).

Image 18 (gauche) - Un ensemble de nanotubes de carbone (diamètre ~1,4 nm) dans lesquels ont été insérées des molécules de fullerènes C60 (diamètre ~0,7 nm). L'ensemble est vu par transparence et en projection à l'aide d'un microscope électronique par transmission à haute résolution. Un tel assemblage d'un nanotube rempli de fullerènes est communément appelé "peapod" (petit pois !) par les anglo-saxons.

Image 19 (droite) - Seules les dimensions du substrat de dépôt (un nanofilament de carbone, invisible sur le cliché) et l'état physique complexe (présence concomitante de gouttelettes et radicaux) des constituants à l'origine du dépôt sont responsables de la formation de cette morphologie remarquable, qui croît telle quelle et spontanément à partir du craquage thermique d'un mélange gazeux méthane + hydrogène.

Nous avons étudié des nanostructures à porosité contrôlée, répliques carbonées de silices mésoporeuses ou de zéolithes. Nous simulons par une approche statistique les répliques de quatre zéolithes à l'échelle atomique : AIPO4-5, silicalite, et faujasites (FAU et EMT). Nous montrons que les faujasites induisent des structures de nanotubes interconnectés, formant des réseaux de pores nanométriques interconnectés, avec de très bonnes propriétés mécaniques pour de très faibles densités de matériaux.

Le stockage d'hydrogène est le verrou technologique pour l'utilisation de ce vecteur énergétique dans le domaine du transport automobile. Les matrices poreuses en carbone sont des matériaux qui pourraient permettre de réaliser un stockage efficace. Nous montrons que toute phase purement carbonée ne sera d'aucun intérêt à température ambiante en comparaison avec des réservoirs classiques. Par dopage au lithium, ces matériaux peuvent en théorie stocker à 300 bars autant d'hydrogène qu'un système classique fonctionnant à 700 bars.