Impression artistique de molécules de graphène. Crédit :Université de Manchester
Le plus mince du monde, matériau le plus solide et le plus conducteur, découvert en 2004 à l'Université de Manchester par le professeur Andre Geim et le professeur Kostya Novoselov, a le potentiel de révolutionner la science des matériaux.
La démonstration des propriétés remarquables du graphène a valu aux deux scientifiques le prix Nobel de physique l'année dernière et le chancelier de l'Échiquier britannique George Osborne vient d'annoncer son intention de créer un centre de recherche sur le graphène de 50 millions de livres sterling.
Maintenant, écrire dans le journal Physique de la nature , l'équipe de l'Université de Manchester a démontré pour la première fois à quoi ressemblera probablement le graphène à l'intérieur des circuits électroniques à l'avenir.
En prenant en sandwich deux feuilles de graphène avec un autre matériau bidimensionnel, nitrate de bore, l'équipe a créé le graphène « Big Mac » - une structure à quatre couches qui pourrait être la clé pour remplacer la puce de silicium dans les ordinateurs.
Parce qu'il y a deux couches de graphène complétées entourées de nitrate de bore, cela a permis aux chercheurs pour la première fois d'observer comment le graphène se comporte lorsqu'il n'est pas affecté par l'environnement.
Dr Léonid Ponomarenko, l'auteur principal de l'article, a déclaré :"La création de la structure multicouche nous a permis d'isoler le graphène de l'influence négative de l'environnement et de contrôler les propriétés électroniques du graphène d'une manière qui était impossible auparavant.
"Jusqu'à présent, les gens n'ont jamais vu le graphène comme un isolant à moins qu'il n'ait été volontairement endommagé, mais ici, le graphène de haute qualité devient un isolant pour la première fois."
Les deux couches de nitrate de bore sont utilisées non seulement pour séparer deux couches de graphène mais aussi pour voir comment le graphène réagit lorsqu'il est complètement encapsulé par un autre matériau.
Le professeur Geim a déclaré:"Nous recherchons constamment de nouvelles façons de démontrer et d'améliorer les propriétés remarquables du graphène."
"Laissant de côté la nouvelle physique que nous rapportons, technologiquement importante est notre démonstration que le graphène encapsulé dans du nitrure de bore offre la plate-forme la meilleure et la plus avancée pour l'électronique du graphène future. Il résout plusieurs problèmes désagréables concernant la stabilité et la qualité du graphène qui ont longtemps été suspendus sous forme de nuages noirs au-dessus de la future route de l'électronique au graphène.
Nous l'avons fait à petite échelle, mais l'expérience montre que tout ce qui concerne le graphène peut être agrandi. »
"Cela pourrait n'être qu'une question de plusieurs mois avant que nous ayons encapsulé des transistors au graphène avec des caractéristiques meilleures que celles précédemment démontrées."
Le graphène est un nouveau matériau bidimensionnel qui peut être considéré comme une monocouche d'atomes de carbone disposés en un réseau hexagonal.
Ses propriétés remarquables pourraient conduire à des courbes, téléphones et ordinateurs à écran tactile, avion plus léger, des téléviseurs HD ultra-fins et des connexions Internet ultra-rapides, pour n'en nommer que quelques uns.