08/02/2012 - Le graphène et le potentiel piézoélectrique

Menéame

El grafène est une alotropie du carbone constituée d’un thésélé hexagonal plat (comme un panal d’abeille) constitué d’atomes de carbone et de liaisons covalentes, formés à partir de la superposition des hybrides sp2 des carbones liés. À la liste de ses multiples vertus, il pourrait désormais ajouter son potentiel piézo-électrique.

La pointzoélectricité est un phénomène présenté par certains cristaux qui, lorsqu'ils sont soumis à des tensions mécaniques, acquièrent une polarisation électrique dans leur masse, avec une différence de potentiel et de charges électriques sur leur surface. Ce phénomène se présente également à l’inverse, c’est-à-dire qu’ils se déforment sous l’action de forces internes lorsqu'ils sont soumis à un champ électrique. L’effet piézoélectrique est généralement réversible: en cessant de soumettre les cristaux à une tension extérieure ou un champ électrique, ils récupèrent leur forme.

Une équipe d’ingénieurs Université de Houston Au Texas, il a calculé que la simple stratégie consistant à ouvrir des trous dans une feuille de graphène, disposés en des points spécifiques de la feuille selon une configuration spéciale, permet de forcer le graphène à se comporter comme un matériau pizoélectrique.

Les scientifiques ont dans les substances piézoélectriques une bonne ressource pour des développements de pointe, comme la collecte d’énergie mécanique dans des sources difficilement utilisables par d’autres méthodes, ou les muscles artificiels, et ils servent également aux ingénieurs pour fabriquer des capteurs de très haute précision.

Le graphène dans sa forme naturelle n’est pas un matériau piézoélectrique. Mais les ingénieurs de l’Université de Houston ont prédit que s’ils prenaient une feuille de grafène du type semi-autopropulseur ou du type isolant, et la foraient en ouvrant des trous triangulaires dans la bonne disposition, il suffirait d’appliquer une pression uniforme sur le matériau pour le faire se comporter comme s’il était piézoélectrique.

Les résultats obtenus par l’équipe de Swapnil Chandratre et Pradeep Sharma indiquent que les trous triangulaires favorisent dans le grafène un comportement piézoélectrique, tandis que les vortex ronds n’ont pas cet effet.

Les chercheurs ont également déterminé que cette vertu qui possède le grafène troué de cette manière, est presque aussi bonne que la pizoélectricité qui ont des substances piézoélectriques très connues comme par exemple quartz.
 

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Pour plus d’informations (Wikipedia):

•    Piezoélectricité
•    Grafène
 

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