Un type de défaut courant dans le graphène est le défaut de Stone-Wales. Ce défaut se produit lorsque deux atomes de carbone dans une feuille de graphène pivotent de 90 degrés l’un par rapport à l’autre. Les défauts Stone-Wales peuvent être créés par divers moyens, notamment les contraintes mécaniques, le recuit thermique et la gravure chimique.
Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont montré que les défauts de Stone-Wales peuvent en réalité être bénéfiques dans certains cas. En contrôlant soigneusement le type et la densité des défauts de Stone-Wales, les chercheurs ont pu concevoir des feuilles de graphène présentant une conductivité électrique et thermique améliorée.
Les chercheurs ont utilisé des simulations informatiques pour étudier les effets des défauts de Stone-Wales sur le graphène. Ils ont découvert que les défauts peuvent créer de nouveaux états électroniques dans la feuille de graphène, ce qui peut améliorer sa conductivité. De plus, les défauts peuvent également servir de centres de diffusion pour les phonons, qui transportent de la chaleur. Cela peut conduire à une conductivité thermique améliorée.
Les chercheurs pensent que leurs résultats pourraient être utilisés pour concevoir des matériaux à base de graphène dotés de propriétés améliorées pour diverses applications, telles que les appareils électroniques et les systèmes de gestion thermique.
"Nous avons montré que les défauts de Stone-Wales peuvent réellement être bénéfiques dans le graphène", a déclaré le Dr Ruoxue Yan, auteur principal de l'étude. "En contrôlant soigneusement le type et la densité de ces défauts, nous pouvons concevoir des feuilles de graphène présentant une conductivité électrique et thermique améliorée."
L'étude a été publiée dans la revue Nature Communications.
