Les nanorubans de graphène pourraient bientôt être beaucoup plus faciles à produire. Une équipe de recherche internationale dirigée par Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU), l'Université du Tennessee et le Laboratoire national d'Oak Ridge aux États-Unis ont réussi à produire pour la première fois ce matériau polyvalent directement à la surface de semi-conducteurs. Jusqu'à maintenant, cela n'était possible que sur des surfaces métalliques. La nouvelle approche permet également aux scientifiques de personnaliser les propriétés des nanorubans. La technologie de stockage est l'une des applications potentielles du matériau. L'équipe de recherche rend compte de ses résultats dans le prochain numéro de Science .

Pendant des années, Le graphène est considéré comme le matériau du futur. En termes simples, c'est une surface de carbone bidimensionnelle qui ressemble à un nid d'abeilles. Cette structure particulière confère au matériau des propriétés distinctives :par exemple, il est extrêmement stable et ultra-léger. Il existe un intérêt particulier pour les nanorubans de graphène car il s'agit d'un matériau semi-conducteur qui pourrait être utilisé, par exemple, dans l'industrie électrique et informatique. "C'est pourquoi de nombreux groupes de recherche à travers le monde concentrent leurs efforts sur les nanorubans de graphène, " explique le chimiste professeur Konstantin Amsharov à MLU. Ces rubans, qui ne mesurent que quelques nanomètres, sont constitués de quelques atomes de carbone de large. Leurs propriétés sont déterminées par leur forme et leur largeur. Au début de la recherche sur le graphène, les bandes ont été produites en découpant de plus grandes sections. "Ce processus était très compliqué et imprécis, " dit Amsharov.

Lui et ses collègues d'Allemagne, les États-Unis et la Pologne, ont maintenant réussi à simplifier la production des nanorubans tant convoités. L'équipe produit le matériau en réunissant des atomes individuels, qui permet de personnaliser les propriétés. Les chercheurs ont réussi pour la première fois à réaliser des rubans à la surface d'oxyde de titane, un matériau non métallique. "Jusqu'à maintenant, les rubans ont été principalement synthétisés sur des surfaces d'or. Ce n'est pas seulement relativement cher, mais aussi peu pratique, " explique Amsharov. Le problème avec cette approche est que l'or conduit l'électricité. Cela annulerait directement les propriétés des nanorubans de graphène, c'est pourquoi cette méthode n'a été utilisée qu'en recherche fondamentale. Cependant, l'or était nécessaire comme catalyseur pour produire les nanorubans en premier lieu. En outre, les nanorubans ont dû être transférés de la surface de l'or à une autre surface, une entreprise très délicate. La nouvelle approche découverte par Amsharov et ses collègues résout cet ensemble de problèmes.

"Notre nouvelle méthode nous permet d'avoir un contrôle complet sur la façon dont les nanorubans de graphène sont assemblés. Le procédé est technologiquement pertinent car il pourrait également être utilisé à un niveau industriel. Il est également plus rentable que les procédés précédents, " dit Amsharov, en résumé. Les domaines d'application des nanorubans sont nombreux :ils pourraient être utilisés dans la future technologie du stockage et des semi-conducteurs et ils jouent un rôle crucial dans le développement des ordinateurs quantiques.