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Citations sur le graphène

Il y a 33 citations sur le graphène.

• Un nanotube de carbone, c'est aussi une usine. Des chercheurs finlandais (université Aalto) ont synthétisé des nanorubans de graphène - autre variété de carbone - à l'intérieur de nanotubes.

• La découverte en 1985 de la célèbre molécule en forme de ballon de football appelée buckminsterfullerène (ce nom lui a été donné en hommage à l'architectearchitecte états-unien pionnier des dômes géodésiques Richard Buckminster Fuller) peut rétrospectivement être vue comme la pointe émergée d'une révolution à venir, celle des feuillets de graphène et des nanotubes de carbone. En sera-t-il de même avec la variante de la mythique molécule de C60 qu'un groupe de chercheurs états-uniens et chinois annoncent avoir découvert dans un article de la revue Nature Chemistry ?

• Un nanotube de carbone, c’est aussi une usine. Des chercheurs finlandais (université Aalto) ont synthétisé des nanorubans de graphène - autre variété de carbone - à l’intérieur de nanotubes.

• En recouvrant le graphène avec un matériau magnéto-électrique comme de l’oxyde de chrome, les chercheurs peuvent contrôler l’orientation des spins des électrons en utilisant une quantité d’énergie relativement faible. Dans l’oxyde de chrome, les spins des électrons en surface peuvent être inversés de haut en bas ou de bas en haut en appliquant une faible tension électrique temporaire, forçant le courant à circuler dans un sens ou dans l’autre dans le graphène et produisant un signal détectable.

• Le graphène n’est donc plus le seul matériau supraconducteur non métallique digne d’intérêt. Les auteurs de la publication ont pour objectif de continuer l’étude du titanate de strontium afin d’en explorer toutes les propriétés. Même si cette découverte ne solutionne qu’une partie de l’énigme entourant les supraconducteurs non conventionnels, elle participe un peu plus à l’émergence technologique prometteuse de la supraconductivité.

• Des chercheurs du MIT ont découvert des propriétés uniques du graphite en empilant cinq couches de graphène dans un ordre précis. Ce graphène empilé rhomboédrique pentacouche peut manifester des caractéristiques isolantes, magnétiques ou topologiques, marquant une découverte importante en physique des matériaux utilisant des techniques innovantes de microscopie à l’échelle nanométrique.

• Alors que la plupart des matériaux ne présentent une magnétorésistance qu’à très basse température, celle du graphène s’avère sans précédent à température ambiante : elle dépasse largement celles du graphite et du bismuth, testées dans des études antérieures.

• L'entreprise Nanotech Energy dévoile une toute nouvelle batterie ininflammable dédiée aux vélos électriques, mais pas seulement. Celle-ci permet d'éviter tout risque d'incendie grâce à une conception à base de graphène et d'un électrolyte innovant.

• Représentation schématique montrant comment une couche de graphène protège contre l’eau. Le courant électrique circulant le long du bord de l’isolant topologique en indène reste totalement insensible aux influences extérieures. Crédit : Jörg Bandmann, pixelwg

• L’effet Hall quantique fractionnaire a généralement été observé sous des champs magnétiques très élevés, mais les physiciens du MIT l’ont maintenant observé dans du graphène simple. Dans un super-réseau moiré de graphène/nitrure de bore hexagonal (hBN) à cinq couches, les électrons (boule bleue) interagissent fortement les uns avec les autres et se comportent comme s’ils étaient divisés en charges fractionnaires. Crédit : Sampson Wilcox, RLE

• Dans un article publié cette semaine, des chercheurs chinois expliquent qu’ils ont créé un transistor avec la plus petite longueur de grille jamais signalée. Cette étape a été rendue possible en utilisant de manière créative le graphène et le bisulfure de molybdène et en les empilant dans une structure d’escalier à deux marches.

• Image d’un quasi-cristal moiré (colonne centrale) créé par trois feuilles superposées de graphène atomiquement mince. Crédit : Sergio C. de la Barrera/Université de Toronto

• Le diamant, le graphite et le graphène sont des allotropes du carbone.

• La course au matériau le plus léger du monde avait fait une avancée significative depuis la création de l’aerogel en 1931, puis de l’aérographite en 2012. Mais c’est désormais l’aérogel de graphène qui détient la palme du composant le plus léger au monde.

• Le graphène a une conductivité thermique nettement supérieure à celle du cuivre. Celle-ci atteint jusqu’à 5 000 W/mK (watt par mètre-kelvin) à température ambiante (20°C). La valeur est de 402 W/mK pour le cuivre, 237 W/mK pour l’aluminium selon les données fournies dans l’étude.

• La structure semble être, au niveau nanoscopique, diaphysaire et semble être similaire à celle du graphène. En reconnaissant les différents types d’intercroissance entre les structures de graphène et de diamant, nous pouvons nous rapprocher de la compréhension des conditions de pression et de température qui se produisent lors des impacts d’astéroïdes”, explique Péter Németh, chercheur à l’Institut de recherche géologique et géochimique, RCAES.

• Le borophène pourrait mettre au placard le graphène qui peine à sortir des laboratoires. A la clé, des batteries aux performances de recharge ultra-dopées.

• Depuis la première synthèse du graphène en 2004, les physiciens sont parvenus à créer différents autres matériaux constitués d’une seule couche d’atomes, tels que le silicène, le phosphorène, ou encore des dichalcogénures de métaux de transition (comme le disulfure de molybdène, MoS2, ou bien le diséléniure de tungstène, WSe2). Tous affichent des caractéristiques atypiques, notamment d’intéressantes propriétés électriques.

• Le graphène, jusqu’à présent considéré comme le matériau le plus solide, est une forme allotropique du carbone (comme le diamant et le graphite par exemple). Le graphène est essentiellement constitué d’une fine couche d’atomes de graphite. Ces atomes sont densément disposés selon un motif bidimensionnel hexagonal. Mais ce matériau possède un inconvénient : bien qu’il soit remarquable pour sa minceur et ses propriétés électriques uniques, il est très difficile de créer des matériaux tridimensionnels utiles en graphène.

• Le borophène est une forme allotropique du bore ; il est au bore ce que le graphène est au carbone : un matériau cristallin dit « bidimensionnel », d’un seul atome d’épaisseur. De par ses propriétés électriques remarquables, il est considéré comme le « matériau miracle » des batteries ; sa capacité à transporter les ions et sa conductivité électrique permettent en effet d’envisager des capacités de stockage théoriques élevées.

• L’ambition de l’équipe scientifique est encore plus grande. Désormais ils prévoient de percer le graphène tricouche pour confirmer s’il s’agit d’un état triplet. Si cet état est confirmé, ce supraconducteur pourrait aider à construire des ordinateurs quantiques plus puissants.

• Le graphène est exploité pour son statut de champion de la conductivité électrique, mais également pour sa faible densité et sa flexibilité. Ces propriétés lui ont permis de rejoindre le club très fermé des matériaux utilisés dans le domaine de l’aéronautique.

• Une équipe internationale comprenant des chercheurs du CNRS, de l'université de Lorraine et du synchrotron Soleil a synthétisé et étudié des nanorubans de graphène hautement conducteurs à température ambiante. La mobilité des électrons y est mille fois plus importante que dans les puces de silicium, ce qui ouvre des perspectives pour l'électronique du futur.

• Le graphène est un matériau constitué d'une seule couche d'atomes de carbone au potentiel exceptionnel pour une nouvelle électronique. Mais il faudrait notamment pouvoir le produire industriellement sous forme de nanorubans. Des chercheurs russes du mythique MIPT ont trouvé une technique de synthèse en ce sens, prometteuse pour des applications en optique non linéaire.

• L’idée de tirer de l’énergie du graphène est controversée, parce qu’elle réfute l’affirmation bien connue du physicien Richard Feynman selon laquelle le mouvement thermique des atomes, connu sous le nom de mouvement brownien, ne peut pas fournir de l’énergie. L’équipe de Thibado a découvert qu’à température ambiante, le mouvement thermique du graphène induit en fait un courant alternatif (AC) dans un circuit.

• Des chercheurs de l’Université de Technologie de Chalmers, en Suède, ont comparé l’impact de l’utilisation de caloducs en graphène en fibre de carbone plutôt qu’en cuivre et en aluminium pour refroidir les composants dans un ordinateur. Résultat : un caloduc en graphène de 150 mm de long avec un diamètre de 6 mm offre un coefficient de transfert thermique 3,5 fois meilleur que celui d’un caloduc similaire en cuivre.

• À l'inverse, quand les chercheurs ont retourné l'hétérostructure pour que le rayon frappe en premier le graphène puis le MoS2, aucun des deux matériaux n'a été perforé.

• Les supercapas veulent rivaliser avec les batteries. Des chercheurs de l'Université technique de Munich ont mis au point un supercondensateur capable de stocker autant d'énergie qu'une batterie nickel-hydrure métallique (NiMH). Leur secret : la microstructuration de la cathode grâce à un matériau hybride à base de graphène et de MOF.

• Les dispositifs qui prendront le relais des composants électroniques d'aujourd'hui pourraient bien utiliser des plasmons émis par l'équivalent des lasers, les spasers. La nanotechnologie permet désormais de les fabriquer avec des feuillets de graphène et des nanotubes de carbone.

• Un phototransistor en graphène et... de la chorophylle

• Des chercheurs du MIT pensent qu'en associant du graphène avec un feuillet de molybdénite ou d'un matériau similaire, il est possible d'obtenir des cellules photovoltaïques révolutionnaires. Leur rendement théorique est peu élevé mais elles sont si fines qu'à poids égal, elles surpasseraient largement toutes les cellules solaires connues actuellement.

• La glace à l'état naturel a le plus souvent une géométrie hexagonale, qui est par exemple à l’origine de la forme des flocons de neige. Lorsque la pression augmente, l’agencement des molécules d'eau devient plus compact. C’est ce que les chercheurs ont observé pour l’eau prise entre deux couches de graphène : la pression peut atteindre un gigapascal (environ 10 000 fois la pression atmosphérique). Dans ces conditions, l’eau cristallise même à température ambiante.

• La “mallette noire” du MIT est composée de mousse métallique, de graphène et d’octadecane (une sorte de cire qui change de consistance lorsque la température varie). Ce sont les propriétés de ces composants qui ont permis d’optimiser l’effusivité thermique du dispositif (c’est-à-dire sa capacité à absorber et restituer les apports de chaleur). “La cire d’octadecane à changement de phase emmagasine la chaleur et le graphène assure une conductivité thermique très rapide”, explique Anton Cottrill, un des auteurs de l’étude.