Le graphène est considéré comme LE matériau du futur pour l’électronique et les nanotechnologies. Pensez-donc : ce cristal de carbone issu du graphite –oui, celui des crayons à mine- n’a qu’un atome d’épaisseur, réussit le tour de force d’être flexible tout en étant plus résistant que l’acier, est ultra-léger, excellent conducteur, et on en passe. Avec du graphène, on peut imaginer produire des ordinateurs souples, des batteries qui chargent en quelques secondes, des disques durs 1000 fois plus performants, des panneaux solaires bien plus efficaces… Bref, pour bien des scientifiques, c’est tout simplement un graal qui n’a qu’un seul, mais énorme, défaut : il est extrêmement difficile et coûteux à produire, ce qui interdit son utilisation de masse.
Serait-ce sur le point de changer ? Des chercheurs du Trinity College de Dublin ont expliqué dans la revue Nature Materials comment ils sont parvenus à obtenir des feuilles de graphène facilement, en mélangeant à grande vitesse de la poudre de graphite avec un « liquide exfoliant ». L’équipe a utilisé pour cette opération un équipement industriel, mais a répété l’expérience avec succès… avec un simple mixeur de cuisine vendu dans le commerce ! « Vous pourriez probablement le faire à la maison avec votre mixeur personnel. Nous avons de notre côté utilisé un blender de marque Kenwood, que nous avons acheté 39,95 euros » ont indiqué les chercheurs au quotidien Irish Times.
Les chercheurs ont ainsi obtenu des feuilles de graphène d’environ un nanomètre (un milliardième de mètre) d’épaisseur et 100 nanomètres de longueur, en suspension dans un liquide. La structure bidimensionnelle du graphène n’a pas été endommagée par l’opération, assurent-ils.
« Nous avons développé une nouvelle façon de faire des feuilles de graphène », a déclaré à l’AFP un des auteurs de l’étude, Jonathan Coleman (Trinity College, Dublin). Cette méthode « peut être adaptée à l’échelle industrielle », a-t-il souligné. « La production en laboratoire se mesure en grammes. Mais, à plus grande échelle, ce sont des tonnes qui seront produites », a ajouté le chercheur.
« C’est un pas important vers une production en masse et peu chère de graphène » a indiqué à Nature Andrea Ferrari, professeur en nanotechnologies à l’université de Cambridge et spécialiste du graphène, qui précise que le matériau résultant de la technique des irlandais est d’excellente qualité. Mais selon le fameux journal scientifique, il ne pourra pas toutefois pas être utilisé pour toutes les applications. Car si la technique du mixeur parvient à créer des « feuilles » d’excellente qualité, elles sont en revanche très petites et plus épaisses que les feuilles idéales. Il sera du coup impossible de les utiliser pour la production d’écrans souples, par exemple… Mais les chercheurs les testent déjà intégrées à des batteries ou à de cellules photovoltaïques.
Source : Nature
Article scientifique : Scalable production of large quantities of defect-free few-layer graphene by shear exfoliation in liquids, Nature Materials, 20 avril 2014
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