Le matériau graphène a de nombreuses propriétés incroyables, mais à ce jour, il a été difficile à utiliser à grande échelle dans l'industrie, car il perd ses propriétés uniques et retourne à son graphite d'origine. Le chercheur Mamoun Taher a développé une nouvelle forme de graphène qui peut résoudre le problème.

"Le défi a été de faire passer les propriétés exceptionnelles du graphène à l'échelle nanométrique dans les laboratoires à la macro-échelle dans l'industrie sans dégradation, ", explique Mamoun Taher. Il est chercheur au département de chimie de l'université d'Uppsala et PDG de la start-up Graphmatech.

Le graphène est un matériau carboné bidimensionnel d'une épaisseur d'un atome. C'est souple, 200 fois plus résistant que l'acier, et possède de nombreuses autres propriétés avantageuses. Le problème est que lorsqu'il est produit à grande échelle, les flocons fins ont tendance à se recoller. Par conséquent, le matériau perd ses propriétés étonnantes et ressemble davantage à du graphite.

Le nouveau matériel, Aros Graphène, a été conçu pour éviter cela en incorporant des molécules conçues, ce qu'on appelle des "séparateurs".

« Les séparateurs sont conçus pour séparer les paillettes de graphène sans dégrader leurs propriétés, donc nous avons le contrôle sur le matériel. Le processus a été conçu pour être accepté par l'environnement, nous utilisons de l'eau comme solvant et aucun produit chimique dangereux."

Recherche en collaboration avec les entreprises

Mamoun Taher partage son temps entre la recherche au laboratoire Ångström et le travail avec la start-up Graphmatech. A ses côtés, l'entrepreneur Björn Lind, l'un des cerveaux de la société Disruptive Materials et Upsalite, un autre matériel développé à partir de la recherche à l'Université d'Uppsala.

Le développement a lieu en partenariat étroit avec la société ABB et ils ont également accès aux laboratoires d'ABB à Västerås.

Mamoun Taher a fait sa découverte en post-doctorant à l'Université d'Uppsala. Originaire de Syrie, après avoir rédigé une thèse de doctorat en chimie des interfaces à l'Université de Technologie de Luleå, il est venu à l'Université d'Uppsala. En collaboration avec ABB Corporate Research Center à Västerås, il a travaillé avec des matériaux de graphène, mais a été frappé par la quantité de propriétés perdues lorsque les flocons se sont collés.

"J'ai combiné mes recherches précédentes avec mes études sur le graphène, et c'est ainsi qu'Aros Graphene est né."

Gestion thermique de l'électronique

Il a contacté UU Innovation, l'unité d'appui à la commercialisation des résultats de la recherche de l'Université, et l'organisation européenne InnoEnergy. Avec leur soutien, la société a décollé. Il existe des applications dans l'industrie de l'électronique et des télécommunications, où le matériau peut être utilisé pour dissiper efficacement la chaleur de l'électronique, ce qui permet des conceptions plus compactes, une durée de vie plus longue et un fonctionnement plus sûr.

« Nous avons vu qu'une pâte thermique contenant du graphène Aros est 180 % plus conductrice thermiquement que les autres produits de pâte thermique sur le marché. Dans un avenir proche, où de plus en plus de centres de données seront nécessaires pour stocker des données, il y a une énorme demande pour des solutions avancées de gestion thermique."

GraphMaTech a plusieurs autres projets, par exemple sur les systèmes mécaniques autolubrifiants, impression en 3D, contacts électriques mobiles et supercondensateurs imprimés.

"Nous ne développons pas seulement un matériau, mais aussi des procédés qui peuvent être utilisés par les producteurs de graphène et d'autres industries liées aux matériaux. Nous sommes actuellement en pourparlers sur l'autorisation de notre processus, ", dit Mamoun Taher.