Les résultats de la première comparaison internationale de la mesure du graphène ont été publiés dans 2D Materials , dirigé par le National Physical Laboratory (NPL) au Royaume-Uni, par le biais du Versailles Project on Advanced Materials and Standards (VAMAS) et en collaboration avec des instituts du monde entier.

La comparaison internationale interlaboratoires (ILC) a présenté des améliorations qui réduisent l'incertitude de mesure, dans certains cas d'un facteur 15, et qui serviront de base à une nouvelle norme internationale actuellement en cours d'élaboration au sein de l'ISO/CEI pour la spectroscopie Raman. Cela fournira une source de données vérifiée et fournira finalement des normes de mesure plus exactes et plus précises pour l'industrie mondiale du graphène.

Bien qu'il s'agisse d'un matériau merveilleux doté de nombreuses propriétés superlatives destinées à perturber des industries allant de l'électronique à la construction, en tant que couche unique d'atomes de carbone, le graphène peut être difficile à mesurer. Il existe un besoin pressant de mesures fiables, reproductibles et précises des propriétés du graphène, par le biais de normes internationales, pour faciliter la croissance industrielle.

Des processus tels que le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) permettent aux entreprises du monde entier de produire désormais du graphène à l'échelle du mètre, mais une méthode de mesure normalisée pour déterminer la qualité du matériau est toujours en cours de développement au sein de l'Organisation internationale de normalisation (ISO) et Commission électrotechnique internationale (CEI).

VAMAS a été créé en 1982 par le groupe de nations G7 pour garantir les meilleures pratiques ainsi que des méthodes de mesure normalisées exactes et précises, afin de promouvoir et de développer le commerce mondial. Plus récemment, en 2016, un domaine de travail technique a été créé pour "Graphène et matériaux 2D associés", qui compte désormais 14 projets actifs.

Le premier de ces projets est la mesure du graphène développé par CVD à l'aide de la spectroscopie Raman, une technique de mesure incontournable pour comprendre la structure des matériaux 2D liés au graphène. Le lot de travaux d'industrialisation (WP19) de l'EU Graphene Flagship a financé les travaux du NPL pour diriger cette ILC internationale composée de 17 entités, y compris des instituts nationaux de métrologie, des universités et de l'industrie, avec des échantillons de graphène cultivés par CVD fournis par Graphenea Semiconductor, Espagne.

De nombreuses mesures pour ces VAMAS ILC sont terminées, mais plusieurs projets ont été récemment lancés et recherchent des participants. Ces projets contribueront également à d'autres normes internationales, améliorant ainsi la précision de la mesure du graphène et d'autres matériaux 2D et, ce faisant, permettant à l'industrie du monde entier.

Le Dr Andrew J Pollard, chercheur principal au NPL, a déclaré :« Les comparaisons interlaboratoires sont essentielles si nous voulons fournir une incertitude quantitative parallèlement à nos valeurs mesurées, ainsi que nous aider à améliorer les protocoles standardisés pour obtenir les valeurs les plus exactes et les plus précises possibles. Ces études approfondies nécessitent à la fois du temps et une collaboration internationale mais aideront l'ensemble de la communauté grâce à des mesures reproductibles et comparables."

Le professeur Cinzia Casiraghi, professeur de nanosciences à l'Université de Manchester, a déclaré :« La spectroscopie Raman est l'une des techniques les plus utilisées pour la caractérisation du graphène car elle peut fournir rapidement un large éventail d'informations sur la qualité de ce matériau. Malgré sa simplicité, des écarts dans les mesures et les données Raman ont été signalés dans la littérature, affectant ainsi la production industrielle et la capacité de comparer des échantillons de graphène produits dans différents laboratoires.Le projet VAMAS est une première étape cruciale dans le développement d'un protocole standardisé pour la caractérisation du graphène à l'aide Spectroscopie Raman."

Le Dr Amaia Zurutuza, directeur scientifique de Graphenea Semiconductor, a déclaré :« C'était la première fois que nous participions à une comparaison interlaboratoire internationale, nous avons trouvé l'expérience très positive et nous voudrions souligner l'importance cruciale de ce type d'études. C'était incroyable que des valeurs aussi disparates ont été obtenues sur les mêmes échantillons. Nous participerons certainement à une autre ILC dans un avenir proche. + Explorer plus loin

L'importance des normes internationales pour la communauté du graphène