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  • Flocons de graphène microscopiques isolés en 2010 :la recherche mondiale recherche désormais des applications pratiques

    Crédit :Universiteit Hasselt

    Andre Konstantin Geim est la seule personne à avoir reçu à la fois un Nobel et un Ig Nobel. Il est né en 1958 en Russie, et est un physicien hollandais-britannique avec l'allemand, Polonais, Racines juives et ukrainiennes. « Ayant vécu et travaillé dans plusieurs pays européens, Je me considère européen. Je ne pense pas qu'une autre taxonomie soit nécessaire, », précise-t-il. Il est aujourd'hui professeur de physique à l'Université de Manchester. Il est également attaché en tant que professeur sur nomination spéciale en matériaux innovants et nanosciences à l'Université Radboud de Nijmegen aux Pays-Bas.

    Il a partagé le Prix Noble en 2010 avec Konstantin Novoselov pour leurs travaux sur le graphène. C'est à la suite de leur isolement de paillettes de graphème visibles au microscope que la recherche mondiale sur les applications pratiques du graphène a décollé. "Nous n'avons pas inventé le graphène, " Geim dit, "nous n'avons vu que ce qui a été mis en place pendant cinq cents ans sous notre nez."

    On pense souvent que Geim et Novoselov ont réussi à séparer le graphène du graphite en le décollant avec du ruban adhésif ordinaire jusqu'à ce qu'il ne reste qu'une couche. Le graphène pouvait alors être observé au microscope, en raison de la transparence partielle du matériau. C'est-à-dire, après avoir dissous le matériau du ruban adhésif dans de l'acétone, bien sûr. C'est aussi l'histoire que Geim lui-même aime raconter.

    Cependant, il n'a pas utilisé – comme le dit le mythe urbain – le graphite d'un crayon ordinaire. Au lieu, il a utilisé un échantillon de carbone d'une extrême pureté, spécialement importé. Il a également utilisé des techniques d'échographie. Mais, probablement la légende urbaine survivra, tout comme le bain d'Archimède et la pomme de Newton. "C'est bien de garder une partie de la magie, " est l'expression que Geim utilise souvent lorsqu'il ne veut pas qu'une belle histoire soit noyée dans des faits concrets ou lorsqu'il veut rester discret sur des sujets encore incomplets, mais des résultats de recherche prometteurs.

    En raison de sa structure chimique, le graphène est un excellent conducteur :le carbone a une valence de quatre, mais dans la structure du graphène, seuls trois électrons sont liés, le quatrième est gratuit. Les applications pratiques potentielles à court et moyen terme vont des cellules solaires de nouvelle génération aux biocapteurs ainsi qu'aux puces informatiques de nouvelle génération, vaisseaux spatiaux incassables et vestes pare-balles poids plume.

    Geim s'attend à ce que les applications pratiques de ces matériaux apparaissent peu après la publication des résultats de la recherche. "Autrefois, il a fallu quarante ans avant que de nouvelles découvertes ne conduisent à des produits de grande consommation. Pour les applications de graphène, seulement dix ans se sont écoulés."

    Geim regarde déjà dans un avenir plus lointain. Il pense que probablement, beaucoup plus de matériaux existent, que dans les structures avec une seule couche d'atomes ont des propriétés surprenantes. "Je ne pense pas que ce soit le cas uniquement pour les variétés de carbone, mais aussi pour d'autres éléments du système périodique et même pour des molécules complexes. Je suggère que nous devrions revoir le mica, " Geim raconte à youris.com. Ses recherches les plus récentes portent sur les membranes à base de graphène. Depuis un certain temps, il n'est plus convaincu que les membranes en graphène dépassent de beaucoup les prestations des membranes existantes dans le dessalement de l'eau par exemple. Cependant, il veut découvrir ce qui fait que l'eau est capable de traverser les membranes de graphène, alors que c'est impossible pour les autres liquides.

    Geim souligne l'importance de penser des expériences « out of the box » et « essais et erreurs ». Cette approche n'est pas seulement une référence à son peeling mécanique au graphène, mais aussi à son travail Ig Nobel. Les prix Ig Nobel sont décernés pour des réalisations de recherche scientifique inhabituelles ou insignifiantes faisant rire les gens, avant de les faire réfléchir. Geim a remporté ce prix avec Mike Berry, pour la lévitation d'une petite grenouille dans un fort champ magnétique. "Nous avons d'abord utilisé un hamster. Après avoir vu que le hamster ne l'aimait pas, nous avons pris une grenouille." Que la grenouille ait aimé l'expérience, Geim ne sait pas. Le hamster, surnommé H.A.M.S. ter Ticha, a été récompensé par une co-auteur de l'article de recherche. La grenouille reste toujours anonyme.


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