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Production de graphène : une drôle de tambouille

20/04/2014 01:00 EDT | Actualisé 20/06/2014 05:12 EDT

Matériau plein de promesses, le graphène demeure difficile à produire. Il y a 10 ans, le Néerlandais Andre Geim était parvenu à l'isoler à l'aide d'un ruban adhésif. Aujourd'hui, une équipe de chercheurs affirme en avoir fabriqué avec un mixeur de cuisine.

Ultra-résistant, ultra-stable et ultra-conducteur, le graphène est considéré comme le matériau du futur pour l'électronique et les nanotechnologies.

Il est présent à l'état naturel dans le graphite qui compose les mines de crayon.

Le problème est que sa production à l'échelle industrielle est à la fois difficile et coûteuse.

En 2004, Andre Geim, récompensé en 2010 par le Prix Nobel de Physique avec le Russo-Britannique Konstantin Novoselov, avait réussi à l'isoler en pelant des cristaux de graphite à l'aide d'un simple ruban adhésif.

Les méthodes de fabrication développées depuis butent soit sur la quantité, soit sur la qualité.

Une équipe de chercheurs explique dimanche dans la revue Nature Materials comment ils ont obtenu des feuilles de graphène 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.

Les chercheurs ont 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.

Le liquide ainsi obtenu peut être étalé sur des surfaces comme de la peinture, ou mélangé avec des matières plastiques pour produire des matériaux composites renforcés.

"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.

Le graphène possède des propriétés multiples, notamment électriques (il est plus conducteur que le cuivre) et mécaniques (il est 100 à 300 fois plus résistant à la rupture que l'acier). Il est de plus imperméable à tous les gaz.

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