Des piles à nanotubes ?

Wonjoon Choi et des collègues du MIT ont découvert un nouveau moyen de produire de l’électricité: le ramonage thermique des électrons d’un nanotube de carbone. Ils ont recouvert des nanotubes avec un combustible chimique inflammable à l’aide d’un laser ou d’un arc électrique. À chaque allumage, une onde thermique annulaire remonte le nanotube 10 000 fois plus vite que le front de flamme. Cette onde, de quelque 3000 °C, ne détruit pas le nanotube, mais pousse devant elle des électrons de la bande de conduction du tube, ce qui engendre un courant électrique.

Il semble envisageable d’utiliser ces nanostructures composites pour stocker de l’énergie chimique et la convertir, au moment souhaité, en énergie électrique. Les physiciens constatent que les nanotubes testés restituent sous forme électrique à peu près 100 fois plus d’énergie qu’une masse équivalente d’accumulateur au lithium ionique.

Nanoantenne-râteau optique

Dans le monde entier, les toits sont disgracieusement décorés d’antennes de Yagi-Uda, ou antennes-râteaux, pour capter
les émissions de télévision. À l’Université de Hiroshima, Terukazu Kosako et deux collègues en ont réalisé une version nanométrique, qui émet de la lumière dans une direction privilégiée.

Une antenne de Yagi-Uda, formée de tiges métalliques parallèles, est directionnelle: elle capte ou émet des ondes radio ou micrométriques dans la direction de l’axe longitudinal du râteau (voir l’illustration).

Les ondes de la tige émettrice sont réfléchies par les autres et y induisent des courants, qui créent des ondes secondaires. Toutes ces ondes interfèrent et, en ajustant la longueur des tiges et leurs écartements, on peut obtenir une émission directionnelle.

Le dispositif réalisé à Hiroshima, qui exploite des plasmons (excitations électroniques de surface), émet dans le rouge, à 662 nanomètres de longueur d’onde. Ses cinq tiges d’or, épaisses de 50 nanomètres et longues de 125, 106 et 75 nanomètres, sont fabriquées par lithographie. Cette nanoantenne pourrait diriger l’émission lumineuse de sources nanométriques, telles que des molécules ou des boîtes quantiques.