À l'avenir, les nanomembranes de carbone devraient être capables de filtrer des matériaux très fins. Ces couches séparatrices sont ultrafines, constitué d'une seule couche de molécules. À long terme, ils pourraient permettre de séparer les gaz les uns des autres, par exemple, filtrer les toxines de l'air. Maintenant, la recherche fondamentale porte sur la production de nanomembranes. Une équipe de recherche travaillant avec le professeur Dr. Armin Gölzhäuser de l'Université de Bielefeld a réussi à développer une nouvelle voie pour produire de telles membranes. L'avantage de cette procédure est qu'elle permet de générer une variété de nanomembranes de carbone différentes qui sont beaucoup plus minces que les membranes conventionnelles. Le prochain numéro de la célèbre revue de recherche ACS Nano rend compte de ce succès de recherche.

Il y a plus de dix ans, Le professeur Gölzhäuser et son équipe d'alors ont créé les bases du développement actuel, produire une nanomembrane de carbone à partir de molécules de biphényle. Dans la nouvelle étude, le procédé a été modifié de manière à permettre l'utilisation d'autres matières premières. La condition préalable est que ces molécules soient également équipées de plusieurs cycles dits phényle. Pour leur nouvelle méthode, les chercheurs utilisent la matière première sous forme de poudre. Ils dissolvent la poudre en alcool pur et plongent une très fine couche métallique dans cette solution. Après un court laps de temps, les molécules dissoutes se déposent sur la couche métallique pour former une monocouche de molécules. Après avoir été exposé à une irradiation électronique, la monocouche devient une nanomembrane réticulée. Par la suite, les chercheurs s'assurent que la couche métallique se désagrège, ne laissant que la nanomembrane restante. 'Jusqu'à maintenant, nous avons produit de petits échantillons de quelques centimètres carrés', dit Gölzhäuser. 'Toutefois, avec ce procédé, il est possible de fabriquer des nanomembranes aussi grandes que des mètres carrés.'

Cette nouvelle méthode est si particulière car les chercheurs peuvent produire des nanomembranes sur mesure. « Chaque matière première a une propriété différente, de l'épaisseur ou de la transparence à l'élasticité. En utilisant notre processus, ces caractéristiques sont transférées sur la nanomembrane.' De cette façon, des nanomembranes de carbone peuvent être produites pour répondre à de nombreux besoins différents. 'Ce n'était pas possible avant maintenant', dit Gölzhäuser.

Par ailleurs, Le graphène peut être fabriqué à partir de nanomembranes. Les chercheurs du monde entier s'attendent à ce que le graphène ait des propriétés techniquement révolutionnaires, car il a une résistance à la traction extrêmement élevée et peut très bien conduire l'électricité et la chaleur. La conversion des nanomembranes en graphène est simple pour les chercheurs de Bielefeld :les membranes doivent être chauffées sous vide à une température d'environ 700 degrés Celsius. L'équipe de Gölzhäuser travaille sur le projet avec des physiciens de l'Université d'Ulm, Université de Francfort et Institut Max Planck de recherche sur les polymères. L'étude a été financée par le ministère fédéral de l'Éducation et de la Recherche (BMBF) et la Fondation allemande pour la recherche (DFG).