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Un fil peut peser lourd dans un véhicule. Des chercheurs espagnols présentent des fibres de nanotubes de carbone capables d’approcher le cuivre en conductivité, avec une masse bien plus faible. L’enjeu touche les voitures électriques, les drones, les avions et certains réseaux.
Pourquoi le cuivre reste difficile à remplacer dans les transports électrifiés
Le cuivre garde une place centrale parce qu’il conduit très bien le courant. Dans une voiture électrique, un drone ou un avion hybride, ses faisceaux ajoutent pourtant une masse que les ingénieurs traquent déjà au gramme près. Chaque kilo de câblage réduit l’énergie utile ailleurs.
Les nanotubes de carbone promettent depuis longtemps une autre voie. Ces cylindres creux, faits d’atomes de carbone, se comparent à des pailles dont le diamètre se mesure au nanomètre. Leur limite se trouvait surtout dans les fibres réelles, moins conductrices que les tubes isolés.
La méthode espagnole qui fait mieux circuler les électrons entre les nanotubes
L’équipe menée à l’IMDEA Materials Institute, avec l’INMA, le CSIC, l’Université de Saragosse et l’Université polytechnique de Madrid, a travaillé sur l’intercalation en phase gazeuse. Ce terme désigne l’insertion d’ions ou de molécules dans les espaces d’un matériau, sans le démonter.
Les chercheurs ont utilisé du tétrachloroaluminate, noté AlCl₄⁻, comme dopant. Un dopant modifie le comportement électrique d’une matière, un peu comme un passage mieux organisé fluidifie une file d’attente. Ici, les ions se glissent entre les nanotubes et facilitent le transfert de charge.
Ce que le gain de masse change pour les voitures, les drones et les avions
La publication parue dans Science le 23 avril 2026 annonce une conductivité atteignant 24,5 mégasiemens par mètre. Cette valeur reste proche de la moitié du cuivre, mais elle marque un saut de plus de 17 fois par rapport aux fibres non traitées.
Le point décisif ne tient pas seulement à la conductivité absolue. Ces fibres restent environ six fois plus légères que le cuivre. Pour un constructeur, la donnée importante devient la conductivité spécifique, c’est-à-dire la capacité à conduire le courant rapportée à la masse du matériau.
Dans un avion électrique, un drone longue distance ou une voiture à batterie, le câblage ne travaille pas seul. Il cohabite avec les cellules, l’électronique de puissance et les systèmes de sécurité. Un matériau plus léger peut libérer de la charge utile ou réduire l’énergie consommée.
Les réseaux électriques pourraient aussi gagner, mais plusieurs verrous restent ouverts
Les auteurs évoquent aussi les lignes aériennes, souvent limitées par leur propre poids. Selon l’étude, les fibres dopées peuvent être cinq fois plus résistantes que des câbles aériens classiques, tout en pesant deux fois moins. Cette combinaison intéresse les gestionnaires de réseaux et les fabricants.
La prudence reste nécessaire, car une fibre de laboratoire ne devient pas immédiatement un câble posé sur des milliers de kilomètres. L’humidité peut dégrader les performances des ions insérés. Des gaines plastiques réduisent ce problème, mais la stabilité à long terme devra encore être documentée.
Le responsable de recherche Juan José Vilatela et la chercheuse Ana Inés de Isidro Gómez présentent donc une étape industrielle, pas un remplacement immédiat du cuivre. Le résultat le plus concret tient dans une fibre noire, souple, très légère, mesurée à 24,5 mégasiemens par mètre.
Par Eric Rafidiarimanana, le
Catégories: Actualités, Sciences physiques