En Espagne, des chercheurs sont à l’origine de fibres de nanotubes de carbone ayant une conductivité électrique inédite. En raison de ses propriétés intéressantes, ce matériau est très utilisé dans la fabrication de divers moyens de transport. Cependant, ce dernier présentait jusqu’à aujourd’hui une conductivité électrique insuffisante pour remplacer notamment le cuivre.

Augmenter la conductivité électrique des nanotubes de carbone

Les nanotubes de carbone sont très résistants et très légers, d’où leur présence massive dans les secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale et de l’aéronautique. De par leur faible densité ainsi que leurs propriétés électriques, mécaniques et thermiques intéressantes, ces nanotubes sont des composants de choix pour les conducteurs électriques. En revanche, leur conductivité électrique restait insuffisante pour représenter une alternative industrielle à certains matériaux habituels, comme le cuivre.

L’Institut de nanoscience et des matériaux d’Aragon et l’IMDEA Materials Institute (Espagne) ont collaboré pour tenter de contourner cette limite. Les chercheurs ont réfléchi à un moyen d’augmenter la conductivité électrique des nanotubes de carbone, comme en témoigne une publication dans la revue Science le 23 avril 2026.

Simplement, les scientifiques ont ajouté un composé chimique précis dans les fibres de nanotubes de carbone : le tétrachloroaluminate (AlCl₄⁻ ). Ce composé chimique agit tel un dopant en s’insèrant parfaitement entre les nanotubes sans briser leur structure et ce, pour une multiplication par 17 de la conductivité électrique. Habituellement, le tétrachloroaluminate (de lithium) s’utilise en tant que composant d’électrolyte pour les batteries au lithium, notamment les piles lithium-chlorure de thionyle. Sa version au sodium entre quant à elle dans la fabrication de verres optiques spéciaux pour améliorer leur résistance aux radiations et sert aussi de catalyseur dans certaines synthèses chimiques.

Un rapport poids/performance nettement amélioré

Les fibres ont présenté une conductivité électrique (absolue) très élevée, atteignant près de 40% de celle du cuivre à température ambiante. À masse égale, les câbles ont surpassé les câbles aériens classiques en termes de conductivité et de résistance. De plus, ils ont démontré une excellente stabilité à sec et une tolérance à l’humidité satisfaisante grâce à leur gaine polymère. Après plusieurs analyses, les chercheurs espagnols ont confirmé avoir induit une conductivité spécifique moyenne supérieure à celle du cuivre, tandis que la valeur mesurée la plus élevée était supérieure à celle de l’aluminium. De plus, ces nouveaux nanotubes de carbone sont six fois plus légers que le cuivre, avec une résistance mécanique cinq fois plus importante.

Précisons au passage qu’il est très important de distinguer la conductivité électrique de la conductivité spécifique moyenne. La première visait à comparer un fil de nanotubes et un fil de cuivre de même épaisseur, tandis que la seconde était relative à la comparaison des nanotubes et du cuivre à masse égale.

Crédit : picryl

« Grâce à cet avantage considérable en termes de poids, ces résultats démontrent l’efficacité de conducteurs électriques qui allient un rapport poids/performance nettement amélioré à des niveaux de conductivité répondant aux exigences industrielles. », peut-on lire dans un communiqué relatant l’étude.

En éliminant les kilos superflus de cuivre, cette avancée pourrait être stratégique dans le cadre d’une maximisation de l’autonomie des voitures électriques mais également, d’un allégement du câblage critique des drones et des avions électriques. Il pourrait être également question d’un remplacement des lignes électriques aériennes, ces dernières étant actuellement limitées par leur propre masse.