(Phys.org)—Le graphène a été cultivé à partir de matériaux aussi divers que le plastique, les cafards, Biscuits éclaireurs, et excréments de chien, et peut théoriquement être cultivé à partir de n'importe quelle source de carbone. Cependant, les scientifiques sont toujours à la recherche d'un précurseur du graphène et d'une méthode de croissance durable, évolutif, et économiquement réalisable, car ce sont toutes des conditions pour réaliser une commercialisation généralisée des dispositifs à base de graphène.

Dans une nouvelle étude, des chercheurs ont cultivé du graphène à partir de l'arbre à thé Melaleuca alternifolia , la même plante utilisée pour fabriquer les huiles essentielles en médecine traditionnelle. Les chercheurs ont démontré qu'ils pouvaient fabriquer de grandes surfaces, films de graphène presque sans défaut à partir d'huile d'arbre à thé en aussi peu que quelques secondes à quelques minutes, alors que les méthodes de croissance actuelles prennent généralement plusieurs heures. Contrairement aux méthodes actuelles, la nouvelle méthode fonctionne également à des températures relativement basses, ne nécessite pas de catalyseurs, et ne dépend pas du méthane ou d'autres sources non renouvelables, toxique, ou précurseurs d'explosifs.

Les scientifiques, le professeur Mohan V. Jacob de l'Université James Cook dans le Queensland, Australie, et des collaborateurs d'institutions en Australie, Singapour, Japon, et les États-Unis, ont publié un article sur la nouvelle technique de culture du graphène à partir d'extrait d'arbre à thé dans un récent numéro de Lettres nano .

"Cette recherche réalise une fabrication de bonne qualité, graphène à quelques couches d'un précurseur respectueux de l'environnement, " Jacob dit Phys.org . "Globalement, fabrication de graphène de grande surface à l'aide d'un un précurseur et un processus respectueux de l'environnement à une température de fabrication relativement basse est l'importance majeure de ce travail."

Pour faire pousser du graphène, les chercheurs ont utilisé une technique appelée dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma. Les chercheurs ont introduit l'extrait d'arbre à thé vaporisé dans un tube chauffé, de la même manière qu'avec le méthane dans les versions précédentes. Dès qu'ils ont allumé le plasma à l'aide d'électrodes, la vapeur s'est presque instantanément transformée en film de graphène.

Dans chaque méthode de croissance du graphène, le produit final de graphène s'avère un peu différent. Le graphène cultivé ici a une surface particulièrement grande et des bords longs, les scientifiques estimant la longueur totale des bords dans un centimètre carré à 2,6 km (1,6 miles). Les bords en graphène ont une forte influence sur les propriétés globales du matériau, avec de longs bords offrant des avantages pour de nombreuses applications, y compris les électrodes de batterie et les capteurs chimiques.

Une autre caractéristique unique du graphène cultivé ici est qu'il s'agit de l'un des échantillons de graphène les plus hydrophobes à ce jour. En général, l'hydrophobie augmente à mesure que le graphène 2D atteint plus de couches, devenir plus 3D. A l'appui de cette relation, les images au microscope ici ont révélé des caractéristiques 3D à l'échelle nanométrique sur la surface du graphène, qui sont probablement responsables de la forte hydrophobie. Ces résultats suggèrent que ce graphène peut avoir des applications pour créer divers revêtements et surfaces superhydrophobes, comme pour les dispositifs médicaux et les textiles qui repoussent l'eau.

Les chercheurs s'attendent également à ce que les films de graphène produits à partir de l'extrait d'arbre à thé aient des applications potentielles dans les dispositifs de mémoire non volatile de nouvelle génération appelés memristors, qui stockent la mémoire dans leurs niveaux de résistance électrique. Ils ont démontré cette possibilité en intercalant un semi-conducteur entre le graphène et l'aluminium, créer un appareil qui présente des propriétés memristives.

Les chercheurs prévoient d'explorer davantage ces applications et d'autres à l'avenir.

« Nous nous concentrerons sur l'optimisation des propriétés du matériau et la mise en œuvre du matériau dans diverses applications électroniques, " dit Jacob.

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