Graphène, découvert en 2004 à l'Université de Manchester par le professeur Andre Geim et le professeur Kostya Novoselov, est l'un des matériaux les plus polyvalents au monde, et est déjà utilisé dans des applications aussi variées que les écrans tactiles, transistors et ailes d'avion.

Des chercheurs de l'université présentent le vaste potentiel du matériau merveilleux lors de l'exposition scientifique d'été annuelle de la Royal Society qui s'ouvre aujourd'hui (5 juillet 2010).

L'exposition vise à raconter l'histoire remarquable de la découverte du graphène, et comment les professeurs Geim et Novoselov ont réalisé toute la signification de leur travail - culminant avec l'attribution du prix Nobel de physique en 2010.

La paire, qui ont travaillé ensemble pendant plus d'une décennie depuis que le professeur Novoselov était le doctorant du professeur Geim, consacraient tous les vendredis soirs à des expériences « out of the box » sans lien direct avec leurs principaux thèmes de recherche.

Un vendredi, ils ont utilisé du scotch pour décoller des couches de carbone d'un morceau de graphite, et se sont retrouvés avec un seul atome d'épaisseur, film bidimensionnel de carbone – graphène.

Les visiteurs auront la chance d'apprendre à quoi ressemble un matériau en deux dimensions à l'aide de modèles simples, et de faire du graphène eux-mêmes.

Dans un affichage interactif appelé le Microscope Virtuel, les visiteurs pourront voir de vraies images de graphène, obtenu à l'origine dans l'un des microscopes électroniques à transmission (MET) les plus avancés au monde, le SuperSTEM de Daresbury.

Les grossissements élevés qui peuvent être obtenus dans cet instrument permettent une observation directe du réseau atomique du graphène, dans son parfait état, mais aussi avec des défauts et des atomes étrangers, introduits involontairement ou délibérément. Les images SuperSTEM ont été implémentées dans le microscope virtuel d'une manière qui permet de zoomer sur des zones d'intérêt comme dans l'instrument réel.

Le matériel, qui ressemble à une structure de type "fil de poulet" et était auparavant considérée comme instable dans sa forme libre, est très fort, transparent et hautement conducteur.

Beaucoup de ses propriétés sont uniques ou de loin supérieures à celles d'autres matériaux, qui en font un nouveau matériau si passionnant à étudier.

Les porteurs de charge dans le graphène semblent n'avoir aucune masse et peuvent parcourir de très grandes distances sans être dispersés. Cela en fait un bon terrain d'essai pour des effets quantiques intéressants et lui donne de nombreuses applications pour l'électronique rapide. Il est extrêmement transparent et être un si bon conducteur électrique en fait une électrode transparente idéale dans les écrans LCD et les cellules solaires.

Les chercheurs ont également fabriqué des capteurs de gaz à partir de graphène plusieurs fois plus petits que la largeur d'un cheveu et si sensibles qu'ils peuvent détecter la présence d'une seule molécule de gaz sur eux.

Il constitue une membrane de support extrêmement solide pour l'observation de molécules biologiques dans un microscope électronique à transmission et est si transparent aux électrons que même des atomes métalliques individuels peuvent être vus à sa surface, que les visiteurs peuvent expérimenter par eux-mêmes dans le TEM virtuel. C'est le matériau le plus résistant trouvé jusqu'à présent, qui peut être utilisé pour faire ultra-fort, matériaux composites conducteurs.

L'exposition proposera également des jeux iPad divertissants et éducatifs, qui peut également être téléchargé pour les appareils iOS et Android à partir de leurs magasins d'applications respectifs.

L'un des exposants, Dr Ernie Hill, a déclaré:"C'est une excellente occasion pour nous de présenter certains de nos travaux révolutionnaires au grand public d'une manière que nous espérons intéressante et divertissante.

"L'histoire de la façon dont Andre et Kostya ont produit ce matériel remarquable est une source d'inspiration pour tout jeune souhaitant faire carrière dans la recherche et pour quiconque s'intéresse à la découverte scientifique."

Les scientifiques seront présents à l'exposition qui se déroule du 5 juillet au 10 juillet, pour parler aux visiteurs à travers la recherche.