Graphène What Else ?

Graphene What Else ?

Smartphone ultra pas flexible, écran super fragile, recharge ultra-lente, tout ça c'est fini grâce au Graphène !

Gotham city à son Batman, le futur à son graphène.

Wait a minute... Le graphène qu'est ce que c'est?

Vous l'avez utilisé au moins une fois dans votre vie. Cela vous étonne ?

- Prenez votre mine de crayon de marque quelconque

- Prenez un rouleau de bande adhésive de marque quelconque

Paf 

Vous avez les outils pour faire du graphène !

Mine de crayon de marque quelconque

Bande adhésive de marque quelconque

Reprenons depuis le début.

Il y a 14 milliards d'années, le Big Bang.... (je plaisante)

André Geim et  Konstantin Novoselov ont remportés le prix Nobel de physique en 2010 pour avoir découvert ce matériau à l'université de Manchester en 2004 .

En effet, lorsqu'on écrit à l'aide d'une mine de crayon, on dépose de fine couche de graphite. Geim et Novoselov ont eu l'idée de réduire cette couche de graphite pour en obtenir une unique couche. C'est ce qu'on appel le Graphène. 
Pour cela, ils ont utilisés du scotch pour enlever des couches de graphite au fur et à mesure afin d'obtenir un nanomatériau bidimensionnel.

Et ils ont appelés ça : "Le nouvelle méthode pour obtenir le matériau du futur !" 

Non pas du tout. 

Le vrai nom est plus humble: "La méthode du scotch"

Voici deux autres procédés de fabrication pour obtenir du Graphène:

La méthode d’épitaxie permet de faire du graphène à partir de carbure de silicium (Carbone+Silicium).

Le silicium est chauffé à une très haute température (environ 1300°C) pour que les atomes de silicium s’évaporent et qu’il reste que du carbone. Au bout d’un certain temps le carbone restants se réorganisent en fines couches de graphène.

Cette méthode produit très peu de graphène mais il est de très haute pureté.

Méthode par CVD (Chemical vapor deposition) a pour principe d’oxyder du graphite dans de l’acide, cela permet de produire de grande quantité de graphène facilement, mais l’inconvénient est qu’il est de mauvaise qualité.

Bzz Bzzzz mais qu'est ce que c'est que ce bruit ? C'est les abeilles qui sont jalouses de la forme du graphène et de sa résistance. En effet il possède une structure en nid d'abeilles. Ces dernières auraient dû déposer un brevet !

Structure d'un nid d'abeille

Structure du graphène

Vous ne savez pas encore tout sur le Graphène.

Permis de M.Graphène

 

Bonjour Monsieur le Graphène !

J’ai le plaisir de vous annoncer que vous avez obtenu le permis de conductivité de l’électricité !

Vous faîtes partie des meilleurs conducteurs malgré votre petite taille.

Vous conduisez 100 fois plus rapidement l’électricité que le silicium (qu'on utilise notamment dans les panneaux solaires).

Attention tout de même aux excès de vitesse avec des pointes allant jusqu’à une vitesse de 1.000 km/s il faut vous assurer que vous rester maître de la situation.

Tout ça grâce à vos électrons libres. 

Oui oui vous avez bien entendu. 

Pour chaque atome de carbone présent dans votre composition vous avez un électron libre. Vous pouvez leurs dire merci sans eux malheureusement vous n’auriez pas obtenu votre permis.

Maintenant que vous savez comment en produire (et je sais que vous allez essayer), nous allons voir qu'est ce qu'on peut en faire ?


 

Que peut améliorer le graphène dans notre vie ?

 

Plus précisément, le graphène pourra intervenir dans plusieurs domaines :

- Revêtements

- Technologies biomédicales

- Électronique

Revêtements

Casque de moto fabriqué à l'aide de graphène

Grace à ces différents propriétés comme : sa résistance, sa conductivité, sa flexibilité, sa légèreté. Le graphène à une large gamme d’applications.

Avec tous ces propriétés le graphène pourra améliorer beaucoup de chose tel que :

- La diminution les accidents mortels impliquant des motards avec l’amélioration de leurs équipements.

Casque plus résistants au choc, vêtements de protections ultra-résistant et ultraléger.

- La diminution de la consommation d’un véhicule. Nous savons tous que quand une voiture est lourde ou bien chargée, elle consomme plus qu’une voiture plus légère. Logique.

De ce fait sa consommation en carburant est plus élevé, ce qui augmente le prix pour le conducteur. Le graphène peut empêcher d'en arriver à un blocage du pays en raison de tarifs trop élevés.

 

Alors qu'avec une voiture faîte à l'aide de graphène, qui est un matériau ultraléger, la voiture sera plus légère, consommera moins et ce sera moins chère pour le conducteur. CQFD.

Mais également: aider les cuisiniers Une poêle en graphène chauffera 2 fois plus vite qu’une poêle normale. Donc il y aura un gain de temps et une certaine économie d’énergie.

Le graphène peut améliorer les performances des matériaux actuels, mais également permettre de nouveaux domaines d'application. C'est ce que nous allons voir maintenant.

Technologies biomédicales

Les services de soins de santé continue à augmenter petit à petit. De nos jours les chercheurs essaye de trouver une solution pour aider les personnes qui ont perdu la mobilité d’un de leur membre ou la vue.

Mais grâce au graphène qui à aussi des propriétés de biocompatibilité

Des nouvelles recherches montrent qu'il peut être utilisé pour fabriquer des implants cérébraux améliorés.

Électronique

Nous savons que le graphène est souple, solide, mince et très conducteur. Il a donc beaucoup à offrir dans ce domaine.

Dans l’industrie électronique l’un des principal objectif est la miniaturisation des composants, ce qui correspond bien au graphène, un matériau très fin. 

 

Dans le domaine sans fil, Il offre une solution très compétitive pour les étiquettes d'identification.

Voici quelques exemples de produits dans lesquels le graphène est prometteur.

Écrans flexible

Vêtements connectés

Mais encore....

L'amélioration des batteries et leur temps de charge, des codes barres sur les aliments qui permettent de renseigner  sur la qualité de l'aliment. 

Vous pourrez retrouvez tous ces exemples et bien plus sur la vidéo ci-dessous. (Pour ceux d'entre vous qui ont leur TOEIC, plus facile à comprendre) 

Nos sources:

The Graphen Flagship 
Wikipédia
Youtube