Les ingénieurs de l'Université Rutgers ont trouvé une méthode simple pour produire du graphène de haute qualité qui peut être utilisé dans les appareils électroniques et énergétiques de nouvelle génération :cuire le composé dans un four à micro-ondes.

La découverte est documentée dans une étude publiée en ligne aujourd'hui dans la revue Science .

"C'est une avancée majeure dans le domaine du graphène, " dit Manish Chhowalla, professeur et président associé au Département de science et génie des matériaux de la Rutgers' School of Engineering. "Ce simple traitement par micro-ondes conduit à un graphène d'une qualité exceptionnellement élevée avec des propriétés approchant celles du graphène vierge."

La découverte a été faite par des post-doctorants et des étudiants de premier cycle du département, dit Chhowalla, qui est également le directeur du Rutgers Institute for Advanced Materials, Appareils et nanotechnologie. Avoir des étudiants de premier cycle en tant que co-auteurs d'un Science le papier est rare, mais il a déclaré que "le département de science et d'ingénierie des matériaux de Rutgers et l'école d'ingénierie de Rutgers cultivent une culture de recherche motivée par la curiosité chez les étudiants avec des idées nouvelles qui n'ont pas peur d'essayer quelque chose de nouveau".

Le graphène - 100 fois plus résistant que l'acier - conduit mieux l'électricité que le cuivre et dissipe rapidement la chaleur, ce qui le rend utile pour de nombreuses applications. La production à grande échelle de graphène est nécessaire pour des applications telles que l'électronique imprimable, électrodes pour batteries et catalyseurs pour piles à combustible.

Le graphène vient du graphite, un matériau à base de carbone utilisé par des générations d'étudiants et d'enseignants sous forme de crayons. Le graphite est constitué de feuilles ou de couches de graphène.

Le moyen le plus simple de fabriquer de grandes quantités de graphène est d'exfolier le graphite en feuilles de graphène individuelles à l'aide de produits chimiques. L'inconvénient de cette approche est que des réactions secondaires se produisent avec de l'oxygène - formant de l'oxyde de graphène qui est électriquement non conducteur, ce qui le rend moins utile pour les produits.

L'élimination de l'oxygène de l'oxyde de graphène pour obtenir du graphène de haute qualité a été un défi majeur au cours des deux dernières décennies pour la communauté scientifique travaillant sur le graphène. L'oxygène déforme la structure atomique primitive du graphène et dégrade ses propriétés.

Chhowalla et les membres de son groupe ont découvert que la cuisson de l'oxyde de graphène exfolié pendant seulement une seconde dans un 1, four à micro-ondes de 000 watts, comme ceux utilisés dans les ménages à travers l'Amérique, peut éliminer pratiquement tout l'oxygène de l'oxyde de graphène.