18/06/2013 - Des chercheurs de la Politècnica deValència travaillent sur de nouveaux matériaux textiles qui incorporent du grafène

Menéame

Enquêteurs du Groupe d’électrocatalyse Synthèse, Electrochimie et Crystaline de Polymeres (GESEP) du campus d’Alcoy de la Universitat Politècnica deValència (UPV) développent de nouveaux textiles avec du grafène. L’incorporation de ce nouveau matériau ouvre un large éventail de possibilités pour le secteur en transformant un textile isolant en un autre avec des propriétés conductrices.

Jusqu'à présent, les chercheurs de l’UPV ont travaillé sur des tissus en polyester, avec des résultats prometteurs: ils ont réussi à passer d’un matériau avec une résistance électrique d’environ 10¹¹ ohms cm² (comme dans le cas du polyester), à un matériau dont la résistance électrique a baissé jusqu'à quelques dizaines d’ohms cm². Son travail a été publié récemment dans les magazines Electrochimica Acta y Applied Surface Science.

Comme le souligne le professeur et chercheur principal du GESEP-UPV, Francisco Cases, le travail réalisé depuis les laboratoires du campus d’Alcoy de l’UPV est inédit du point de vue électrochimique. " De toute évidence, il y a beaucoup de groupes dans le monde qui travaillent sur le graphène dans un large éventail d’applications et de points de vue. L’approche et la possibilité d’applications de matériaux textiles modifiés sont les nouveautés dans notre ligne de recherche," note Cases.

Le coordinateur du GESEP-UPV a estimé que la recherche en était encore à sa phase initiale: nous avons réussi à optimiser les caractéristiques du réservoir de graphène sur les tissus de polyester et nous avons été caractérisés par des techniques électrochimiques avancées qui ne sont pas habituellement utilisées dans l’étude de ces matériaux textiles modifiés et d’autres comme la Spectrocopie photoélectronique à rayons X. Les chercheurs du campus d’Alcoy de l’UPV se concentrent maintenant sur la modification de la surface de grafène au platine - par diverses méthodes - et sur l’exploration de la possibilité d’obtenir des matériaux catalytiques dans des réactions électrochimiques - électro-électrodes- ou d’utiliser ces textiles modifiés comme membranes.

"Une partie du travail réalisé dans nos laboratoires est basée sur l’utilisation de la grande zone spécifique de la surface de graphène pour disperser des nanoparticules de métaux nobles, et ainsi augmenter l’électroactivité (efficacité) de ces électrodes pour l’oxydation des molécules organiques comme, par exemple, le méthanol, très utilisé dans les piles à combustible organique. La polyvalence, le rapport aire/poids, la surface spécifique (m²/g), fait que ces matériaux textiles modifiés peuvent être une alternative aux électrodes métalliques traditionnelles," ajoute Francisco Cases.

À propos d’autres applications possibles de matériaux textiles contenant du grafène, Cases indique qu’ils peuvent être multiples, allant des bandes et modèles antibactériennes de graphène au fil de grafène conducteur, du fil électrique en cuivre et en graphène, du graphène pour les détecteurs infrarouges ou les membranes de carbone qui sont régénérés électriques, etc.

Au-dessus du graphène

Le prix Nobel de physique 2010 décerné aux physiciens de l’Université de Manchester, Andre Geim et Konstantin Novoselov, a reconnu le travail commencé il y a moins d’une décennie, sur un matériau dont la structure est constituée d’une feuille bidimensionnelle d’atomes de carbone. La découverte du graphène et de ses dérivés a ouvert une nouvelle ère dans le domaine de la chimie physique et des sciences des matériaux. Depuis lors, il a été utilisé pour développer un grand nombre d’applications en raison de ses propriétés électroniques, mécaniques, optiques ou thermiques affichées par ce matériau. "Si l’on y ajoute les avantages des matériaux textiles sur les matériaux conventionnels, tels que la flexibilité, de bonnes propriétés mécaniques, un faible poids, et une grande surface, on rencontre une combinaison de matériaux avec des propriétés complémentaires et des applications très variées," conclut Cases.

Références

J. Molina, J. Fernández, A.I. del Río, J. Bonastre, F. Cases. Chemical and electrochemical study of fabrics coated with reduced graphene oxide. Applied Surface Science. DOI: 10.1016/j.apsusc.2013.04.020

J. Molina, J. Fernández, J.C. Inés, A.I. del Río, J. Bonastre, F. Cases. Electrochemical characterization of reduced graphene oxide-coated polyester fabrics. Electrochimica Acta. DOI: 10.1016/j.electacta.2013.01.071

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Universitat Politècnica deValència

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