03/10/2014 - C'est ce que seront les 10 prochaines années du grafène.

Menéame

Le magazine Nanoscale a publié un rapport dans lequel les coordonnateurs Graphene Flagship, la plus grande initiative de R & D dans l’histoire de l’Union européenne, résume l’état actuel et les projections pour les 10 prochaines années de la la science et la technologie associées au graphène.

Il s’agit d’un domaine en évolution rapide et avec de multiples applications, mais il faut pour le moment améliorer ses méthodes de production à grande échelle. Des chercheurs des instituts ICFO et ICN2 participent à cette étude.

 Ce projet cherche, avec la complicité du monde de la recherche et de l’entreprise, à transférer le grafène des laboratoires dans la société, et à son tour, à devenir un générateur potentiel d’emplois.

Un avenir prometteur

Le document qui publie la revue Nanoscale récapitule en plus de 300 pages les connaissances actuelles développées autour de ce matériel prometteur et projette une feuille de route avec des objectifs potentiellement abordables au cours des 10 prochaines années. Le rapport définit la position des scientifiques européens de renom et des représentants de l’industrie, comme le vice-président d’AIRBUS, ainsi que celle des chercheurs d’autres continents.

Andrea C. Ferrari, fondateur et directeur du Centre de Grafen de Cambridge et président du Conseil exécutif du Graphene Flagship, coordonne ce document. Ils ont aussi un rôle important à jouer, Frank Koppens, group leader de l’Institut des sciences photoniques (ICFO) et correspondant européen d’optoélectronique du Flaghip; Stephan Roche, chercheur ICREA et group leader de l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2) et co-prider européen de Spentronica del Flaghip; et Adrian Bachtold, autre group leader de l’ICFO.

Les experts apportent leurs connaissances dans des domaines tels que la spirtonie, qui étudie l’utilisation du pin des électrons pour développer de nouveaux dispositifs de stockage et de traitement de l’information sans frais énergétiques, ou la photonique, qui traite des applications optiques liées au graphène, telles que les capteurs électroniques, les photodétecteurs ou les lunettes de vision nocturne.

Le document énumère les objectifs scientifiques et techniques applicables aux matériaux liés au graphène, qui comprennent des cristaux à deux dimensions ou des composés hybrides. L’identification de nouveaux matériaux composés d’une seule couche d’atomes ou leur production à grande échelle continue de faire l’objet d’une grande activité entre les scientifiques du domaine et l’industrie.

L’article détaille un large portefeuille de nouveaux appareils et technologies qui seront rendus possibles par les matériaux générés sur la base du graphène, et analyse leur intégration dans les technologies actuelles ou de nouvelles applications perturbatrices. Ces innovations couvrent presque tous les domaines de notre vie, en atteignant les technologies de l’information et de la communication, la production et le stockage d’énergie, la conception de capteurs, les applications médicales ou la production de véhicules de transport plus économiques. 

Avec des propriétés uniques

Dans un seul atome d’épaisseur, le graphène réunit des propriétés uniques qui pourraient révolutionner différents domaines scientifiques. Cette affirmation n’est plus rhétorique lorsque l’on observe la production scientifique (40 000 articles au cours des trois dernières années) et le nombre de brevets (14 000 depuis 2006) élaborés sur la base de ce matériel.

Le rapport conclut que le graphène est un champ en évolution rapide, conditionné, pour l’instant, par la capacité d’améliorer les méthodes de production à grande échelle. La vitesse avec laquelle le spectre des applications avancées peut être développé dépendra de la vitesse avec laquelle la science des matériaux progresse pour le contrôler. 

Ainsi, les applications nécessitant un graphène moins pur, comme les cellules solaires souples ou les encres conductrices, sont les premières à atteindre le marché. Quoi qu’il en soit, le consensus est large sur le fait que les progrès réalisés ces dernières années sont suffisants pour attendre de nouvelles applications liées au graphène, qui vont au-delà de la simple amélioration des performances d’autres matériaux industriels.

Référence bibliographique:

Andrea C. Ferrari, et. al. Review Article: Science and technology roadmap for graphene, related two-dimensional crystals, and hybrid systems. Nanoscale, 2014, Accepted Manuscript. DOI: 10.1039/C4NR01600A.

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Nanoscale | Graphene Flagship | SINC (Español)

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