Résolution atomique, image au microscope électronique à transmission à balayage d'une partie d'une nanofeuillet de graphène exfolié par cisaillement. Les taches brillantes (indiquées par la flèche) sont des atomes de carbone. Crédit :CRANN/SuperSTEM
Le graphène a été présenté comme un matériau merveilleux, la substance la plus fine au monde, mais super fort. Maintenant, les scientifiques disent qu'il est si facile de le faire que vous pourriez en produire dans votre cuisine.
Jusqu'ici, le graphène s'est avéré difficile à fabriquer à l'échelle industrielle. Les méthodes ont nécessité un choix entre du graphène de haute qualité en petites quantités, ou de gros lots avec des défauts.
Une équipe d'Angleterre et d'Irlande, cependant, ont rapporté dimanche qu'ils avaient utilisé un mélangeur pour fabriquer des feuilles microscopiques de graphène.
Ils ont placé du graphite en poudre, l'étoffe à partir de laquelle la mine de crayon est faite, dans un récipient avec un "liquide exfoliant", puis mélangé à grande vitesse.
Le résultat est de minuscules feuilles de graphène, chacun environ un nanomètre (un milliardième de mètre) d'épaisseur et 100 nanomètres de long, en suspension dans un liquide.
La force générée par les lames rotatives a séparé le graphite en couches de graphène sans endommager leur structure bidimensionnelle.
"Nous avons développé une nouvelle façon de fabriquer des feuilles de graphène, " Jonathan Coleman, professeur de physique chimique au Trinity College Dublin, qui a co-écrit l'étude dans la revue Matériaux naturels , dit à l'AFP.
"Cette méthode donne beaucoup de graphène sans défauts."
L'équipe a utilisé des équipements industriels appelés mélangeurs à cisaillement, mais a répété avec succès l'expérience avec un mixeur de cuisine.
Production de graphène par exfoliation par cisaillement du graphite dans le solvant N-méthyl-pyrrolidone à l'aide d'un mélangeur à fort cisaillement Silverson. Dans cette expérience, 100 litres de suspension de graphène ont été produits. Crédit :CRANN
Le liquide ainsi produit peut être étalé sur des surfaces sous forme de films de feuilles de graphène, comme la peinture, ou mélangés avec des plastiques pour produire des renforts, matériaux composites.
"Dans le laboratoire, nous avons produit des grammes. Cependant, à l'échelle, tonnes seront produites, " a déclaré Coleman.
Le graphène est la substance la plus fine au monde, transparent mais plus résistant que l'acier, un super-matériau conducteur composé de carbone d'une épaisseur d'un atome seulement.
Il y a un regain d'intérêt pour remplacer les semi-conducteurs dans les ordinateurs de prochaine génération, écrans tactiles, batteries et cellules solaires.
Image au microscope électronique à transmission de nanofeuillets de graphène exfolié par cisaillement. La barre d'échelle est de 100 nm. Crédit :CRANN
Le graphène a été diffusé en tant que substance théorique en 1947. Mais pendant des décennies, les physiciens pensaient qu'il serait impossible d'isoler, en tant que telles, les feuilles cristallines minces étaient forcément instables.
Le problème a été résolu en 2004 par une paire de scientifiques qui ont utilisé du ruban adhésif ordinaire pour soulever une couche d'un morceau de graphite.
Cette couche a elle-même été séparée en utilisant plus de ruban adhésif, et le processus s'est répété jusqu'à ce qu'il ne reste que la plus fine des couches - une feuille de graphène.
Coleman a déclaré qu'une entreprise qui a parrainé l'étude a déposé une demande de brevet sur la nouvelle méthode.
© 2014 AFP
