La principale différence entre le fullerène et les nanotubes de carbone est que le fullerène est un allotrope de carbone qui peut exister sous différentes formes et tailles, tandis que les nanotubes de carbone sont un type de fullerène de formes cylindriques.
Il existe différents types d'allotropes de carbone, tels que le diamant, le graphite et le fullerène. Tous ces types sont des structures chimiques composées uniquement d'atomes de carbone.
Qu'est-ce que le fullerène ?
Le fullerène est un type d'allotrope de carbone ayant des molécules d'atomes de carbone liées les unes aux autres par des liaisons simples et doubles pour former un maillage fermé ou partiellement fermé ayant des anneaux fusionnés de 5 ou 7 atomes. Cette molécule peut se présenter sous forme de sphères creuses, d'ellipsoïdes, de tubes ou d'autres formes et tailles.
Si le fullerène est une topologie à maillage fermé, il est désigné de manière informelle par la formule empirique Cn, où n est le nombre d'atomes de carbone. Parfois, certaines valeurs de n représentent plus d'un isomère. Le nombre le plus célèbre de ce groupe est le buckminsterfullerène. Il a été nommé d'après Buckminster Fuller. Par conséquent, les fullerènes fermés sont également connus sous le nom de buckyballs, qui ressemblent aux balles standard du football associatif.
Figure 01: Fullerène
Lorsque l'on considère les propriétés du fullerène, chaque atome de carbone est connecté à seulement trois atomes voisins, et ces liaisons sont des mélanges de liaisons covalentes simples et doubles. L'hybridation de ces atomes de carbone peut être donnée comme sp2. Selon certaines études de recherche, la réactivité du fullerène peut être augmentée en attachant des groupes actifs aux surfaces.
Que sont les nanotubes de carbone ?
Les nanotubes de carbone, ou simplement les nanotubes, sont un type de tube constitué d'atomes de carbone, et ces tubes ont des diamètres généralement mesurés en nanomètres. Il existe deux types de nanotubes: les nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNT) et les nanotubes de carbone à paroi multiple (MWCNT).
SWCNTs peuvent être décrits comme des allotropes de carbone qui sont des intermédiaires entre le fullerène et le graphène plat. Nous pouvons idéaliser ces nanotubes comme des découpes d'un réseau hexagonal 2D d'atomes de carbone qui sont enroulés le long de l'un des vecteurs de réseau de Bravais du réseau hexagonal, formant un cylindre creux.
Figure 02: Nanotubes de carbone à paroi unique
D'autre part, les MWCNT sont constitués de nanotubes de carbone à paroi unique imbriqués qui sont faiblement liés par des interactions de Van der Waals dans une structure annulaire en forme d'arbre. Parfois, nous les appelons nanotubes de carbone à double et triple paroi.
Les nanotubes de carbone présentent une conductivité électrique remarquable. Ils présentent également une excellente résistance à la traction et une excellente conductivité thermique. Cela est dû à la nanostructure et à la force des liaisons entre les atomes de carbone. De plus, nous pouvons modifier chimiquement les nanotubes.
Quelle est la différence entre le fullerène et les nanotubes de carbone ?
Le fullerène est un allotrope du carbone. Il peut se présenter sous différentes formes et tailles, telles que des formes cylindriques, des formes sphériques, des formes ellipsoïdes, etc. La principale différence entre le fullerène et les nanotubes de carbone est que le fullerène est un allotrope de carbone qui peut exister sous différentes formes et tailles, alors que le nanotube de carbone est un type de fullerène qui a une forme cylindrique. La structure la plus courante du fullerène est une structure sphérique de buckyball, qui a une maille fermée ou partiellement fermée ayant des anneaux fusionnés de 5 ou 7 atomes, tandis que les nanotubes de carbone ont des structures en forme de tube dans lesquelles chaque atome de carbone a trois liaisons covalentes avec des atomes voisins.
Résumé - Fullerène vs Nanotubes de Carbone
Le carbone est un élément chimique commun et abondant sur terre. Il peut exister sous différentes formes appelées allotropes du carbone. Le fullerène est également un type d'allotrope de carbone. La principale différence entre le fullerène et les nanotubes de carbone est que le fullerène est un allotrope de carbone qui peut exister sous différentes formes et tailles, tandis que les nanotubes de carbone sont un type de fullerène de forme cylindrique.
