(PhysOrg.com) -- Une nouvelle façon de diviser les matériaux en couches, semblable au graphite, en feuilles de matériau d'un seul atome d'épaisseur pourrait conduire à de nouvelles technologies révolutionnaires d'électronique et de stockage d'énergie.

Une équipe internationale, dirigé par des scientifiques de l'Université d'Oxford et du Trinity College Dublin, a inventé une méthode polyvalente pour créer ces « nanofeuilles » d'un atome d'épaisseur à partir d'une gamme de matériaux utilisant des impulsions ultrasonores douces, comme celles générées par les appareils de nettoyage de bijoux, et les solvants courants. La nouvelle méthode est simple, vite, et pas cher, et pourrait être mis à l'échelle pour fonctionner à l'échelle industrielle.

L'équipe publie un rapport de la recherche dans le Science .

Chaque couche de graphite d'un millimètre d'épaisseur est composée d'environ trois millions de couches de graphène - une feuille plate de carbone d'un atome d'épaisseur - empilées les unes sur les autres.

« En raison de ses propriétés électroniques extraordinaires, le graphène a retenu toute l'attention, dont un récent prix Nobel, comme les physiciens l'espèrent, un jour, concurrencer le silicium dans l'électronique, " a déclaré le Dr Valeria Nicolosi du Département des matériaux de l'Université d'Oxford, qui a dirigé la recherche avec le professeur Jonathan Coleman du Trinity College de Dublin. "Mais en fait, il existe des centaines d'autres matériaux stratifiés qui pourraient nous permettre de créer de nouvelles technologies puissantes."

Professeur Coleman, du Trinity College de Dublin, a déclaré :« Ces nouveaux matériaux ont des propriétés chimiques et électroniques qui sont bien adaptées aux applications dans les nouveaux appareils électroniques, matériaux composites ultra-résistants et production et stockage d'énergie. En particulier, cette recherche représente une avancée majeure vers le développement de matériaux thermoélectriques efficaces.'

Il existe plus de 150 de ces matériaux stratifiés exotiques - tels que le nitrure de bore, bisulfure de molybdène, et le disulfure de tungstène - qui ont le potentiel d'être métalliques, semi-métalliques ou semi-conducteurs selon leur composition chimique et la disposition de leurs atomes.

Pendant des décennies, les chercheurs ont essayé de créer des nanofeuillets de ce type de matériaux, car les disposer en couches de l'épaisseur d'un atome nous permettrait de découvrir leurs propriétés électroniques et thermoélectriques inhabituelles. Cependant, toutes les méthodes précédentes étaient extrêmement longues et laborieuses et les matériaux résultants étaient fragiles et inadaptés à la plupart des applications.

'Notre nouvelle méthode offre des coûts bas, un rendement très élevé et un débit très important :en quelques heures, et avec seulement 1 mg de matière, des milliards et des milliards de nanofeuillets de type graphène d'une épaisseur d'un atome peuvent être fabriqués en même temps à partir d'une grande variété de matériaux en couches exotiques, " a déclaré le Dr Nicolosi.

Les nanofeuilles créées à l'aide de cette méthode peuvent être pulvérisées sur la surface d'autres matériaux, comme le silicium, produire des « films hybrides » qui, potentiellement, permettre à leurs capacités exotiques d'être intégrées aux technologies conventionnelles. De tels films pourraient être utilisés pour construire, entre autres, nouvelles conceptions d'appareils informatiques, capteurs ou piles.

Un rapport de recherche, « Nanofeuillets bidimensionnels produits par exfoliation liquide de matériaux stratifiés », est publié dans l'édition du 4 février de la revue Science .