Le nanotube de carbone monoparoi reste, de par ses dimensions et ses propriétés, l’objet emblématique des nanosciences. La caractérisation de la synthèse de ces nano-objets (cinétique, …) reste cependant encore extrêmement difficile. Ici, grâce à l’utilisation original d’un microchip (voir figure) permettant un chauffage localisé et l’application d’une tension électrique entre deux électrode sous TEM environnemental nous montrons qu’il est possible de suivre en direct la croissance de ces nanotubes.
Les forces électrostatiques alignent les nanotubes (qui apparaissent alors comme des lignes blanches sur l’image) dans le plan perpendiculaire au faisceau d’électrons ce qui permet l’observation simultanée de dizaines de nanotubes et l’étude de leur cinétique de croissance par exemple. De plus le champ électrique à l’extrémité des nanotubes augmentant lors de la croissance cela peut conduire à de l’émission électronique ou même à de l’évaporation de champ. Dans ce dernier cas (voir vidéo) on peut observer des tubes qui simultanément poussent à la base et s’évaporent à l’extrémité du fait des champs ultimes qui provoquent l’ionisation de la matière.
Des vidéos montrant la croissance sous champ faible (les nanotubes peuvent traverser le gap et se coller sur l’autre électrode) et sous champ élevé (les nanotubes ne peuvent pas traverser le gap car des mécanismes de destruction liés à l’émission de champ viennent ultimement limiter la croissance) sont disponibles dans le lien ici.