reins artificiels, des batteries puissantes et une purification efficace de l'eau sont quelques-unes des futures applications d'un groupe de matériaux ultrafins connus sous le nom de MXenes. Cette opinion est exprimée dans un article de la revue Science , dont les auteurs incluent un de l'Université de Linköping.

Les matériaux qui ont une section transversale aussi mince qu'une ou quelques couches d'atomes possèdent des propriétés inhabituelles en raison de leur épaisseur. Ces propriétés peuvent être une conductivité électrique élevée, une résistance élevée ou une capacité à résister à la chaleur, donnant aux matériaux ultrafins un grand potentiel pour une utilisation dans la technologie future. Le matériau le plus connu est le graphène, et la chasse aux autres matériaux ultrafins, également connu sous le nom de matériaux bidimensionnels, a augmenté en intensité depuis sa découverte.

Le graphène et de nombreux autres matériaux bidimensionnels sont soit des semi-conducteurs, semi-métaux ou isolants polarisés. L'absence d'un conducteur métallique ultrafin est un obstacle au développement de composants basés exclusivement sur des matériaux bidimensionnels.

En 2011, un nouveau groupe de matériaux ultrafins a été découvert, et donné le nom MXenes. Ils sont constitués d'un métal en combinaison avec des atomes de carbone ou d'azote. Les MXenes complètent les autres matériaux ultrafins en ce qu'ils sont des conducteurs métalliques, et ouvrir la porte à de toutes nouvelles applications à l'échelle nanométrique.

Johanna Rosén, professeur au Département de physique, Chimie et Biologie à l'Université de Linköping, avec des collègues de l'Université Drexel aux États-Unis, a écrit un article dans Science sur l'avenir de MXenes et l'influence qu'ils devraient avoir.

« Il existe de nombreuses applications envisageables. Les deux qui sont les plus proches de la réalisation sont le stockage efficace de l'énergie, sous forme de batteries et de supercondensateurs, et blindage contre les interférences électromagnétiques. Mais à long terme, nous pourrons fabriquer des filtres pour la purification de l'air et de l'eau, des antennes pour la prochaine génération de communication, et bien d'autres applications auxquelles nous n'avons pas encore pensé, " dit Johanna Rosén.

Par ailleurs, de nombreux MXenes sont biocompatibles (compatibles avec les tissus vivants), non toxique et écologique, ce qui signifie qu'ils sont à l'étude pour d'éventuelles applications en biomédecine. Une de ces applications est la formation de reins artificiels, ce qui rendrait inutile le traitement de dialyse (ou d'autres traitements lorsque les appareils de dialyse ne sont pas disponibles).

Le premier MXene découvert était le carbure de titane, Ti 3 C 2 . Maintenant, dix ans après, environ 50 MXenes différents ont été développés, beaucoup d'entre eux à l'Université de Linköping. Cependant, les méthodes utilisées pour les produire font que les combinaisons disponibles sont presque infinies. Cela signifie qu'il peut y avoir à long terme des milliers de MXenes avec différentes propriétés adaptées.

"Les MXènes ont été découverts il y a seulement dix ans, et le champ de recherche pour les étudier s'est développé extrêmement rapidement. Environ 6, 600 articles scientifiques sont désormais publiés chaque année. Mais il reste encore de nombreuses propriétés et applications à découvrir, et qui peut résoudre de nombreux défis contemporains tant dans le domaine de la technologie que de la médecine, " dit Johanna Rosén.