Graphène : un nouveau procédé ouvre la voie à la production à grande échelle de ce matériau miracle

Une équipe de chercheurs américains est parvenue à optimiser significativement le procédé de fabrication du graphène, ouvrant enfin la voie à sa production à l’échelle industrielle.

Un matériau miracle difficile à obtenir

Produit pour la première fois en 2004, le graphène est essentiellement une couche de graphite ordinaire d’un atome d’épaisseur. À la fois très résistant, flexible et excellent conducteur de chaleur et d’électricité, il a rapidement été présenté comme un « matériau miracle », à même de révolutionner de nombreux domaines, de l’électronique à l’aérospatiale en passant par le stockage des énergies renouvelables.

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Cependant, jusqu’à présent, il n’avait pas été possible de produire ce matériau « proprement » et à grande échelle.

La méthode traditionnellement utilisée consiste à décoller des couches successives de graphite à l’aide d’un ruban adhésif. Ce qui permet d’obtenir des feuilles de graphène pur, mais de taille réduite.

Connue sous le nom de croissance par dépôt chimique en phase vapeur (CVD), la seconde repose sur la décomposition catalytique à haute température d’un gaz carboné (méthane, notamment) sur un métal (cuivre, nickel, iridium…), forçant ses atomes de carbone à se réarranger pour former des « plaques » de graphène de plusieurs mètres carrés, mais moins pures. Principalement en raison de la présence d’oxygène.

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Production optimisée

Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature, des chercheurs de l’université Columbia sont parvenus à améliorer significativement ce processus, permettant au graphène de se développer plus rapidement et avec un haut degré de pureté, impliquant que ses propriétés tant recherchées soient préservées.

« Nous montrons que l’élimination de la quasi-totalité de l’oxygène est la clé d’une synthèse reproductible et de haute qualité du graphène par dépôt chimique en phase vapeur », explique James Hone, auteur principal de la nouvelle étude. « Il s’agit d’une étape importante pour sa production à grande échelle. »

En avril, des chercheurs suédois avaient dévoilé son pendant à base d’or : le goldene.

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