Une méthode simple pour fabriquer du graphène ?

Au centre de très nombreuses recherches et études scientifiques ces dernières années, le graphène est un cristal bidimensionnel de carbone, composé d’une simple couche sans défaut, dont les atomes sont arrangés sous la forme d’un treillage hyper-régulier, de type rayons de nid d’abeille. L’empilement de ces couches constitue le graphite, existant dans la nature. Le graphène est l’un des matériaux les plus résistants testés jusqu’à maintenant, possédant de remarquables qualités de conductivité, rendant potentiellement son utilisation à l’échelle nano très intéressante.  Un hic toutefois : la production reste encore très problématique et onéreuse.

Dans l’édition du mois de juin du « Journal of Materials Chemistry », des chercheurs de l’Université de Northern Illinois (NIU), près de Chicago, rapportent qu’ils ont découvert une nouvelle méthode de fabrication du graphène, en transformant du dioxyde de carbone directement en une assez fine couche de graphène, de moins de dix atomes d’épaisseur (contre un seul normalement). Il suffirait, selon les scientifiques américains, de brûler du magnésium pur dans de la neige carbonique.

« Il est prouvé scientifiquement que la combustion du magnésium métallique dans du dioxyde de carbone produit du carbone, mais la formation de ce graphène, sous forme de quelques couches, et en tant que résultat principal n’a jamais été ni identifiée, ni prouvée, jusqu’à notre dernier rapport d’étude », explique Narayan Hosmane, professeur de chimie et de biochimie, à la tête du groupe de recherche.

« Ce processus peut potentiellement être utilisé pour produire du graphène sous forme de quelques couches, en très grande quantité » explique-t-il encore. Jusqu’à maintenant, le graphène était synthétisé de différentes manières, toutes plus fastidieuses les unes que les autres, utilisant des produits chimiques dangereux et plus ou moins polluants, à un prix proprement exorbitant. Cette nouvelle méthode est simple, produit peu de déchets polluants et est relativement peu onéreuse.

Le professeur Hosmane et son groupe de chercheurs entreprenaient de produire initialement des nanotubes de carbone. Mais, à la grande surprise de toute l’équipe, c’est bel et bien du graphène qui a pu être isolé. Cette technique, d’une grande simplicité, avait pourtant déjà été étrennée puis utilisée auparavant par de nombreux scientifiques, mais ces derniers n’auraient apparemment pas regardé d’assez près la structure du carbone produit. Il ne leur reste plus qu’à roder leur méthode pour pouvoir enfin pouvoir simplement et en grande quantité ce nouveau matériau qualifié de « miracle », source d’espoir et d’enthousiasme aussi bien au sein de la communauté scientifique que du côté des industriels.

(Le prix Nobel de Physique 2010 avait été attribué à Andre Geim et Konstantin Novoselov, deux chercheurs d’origine russe, pour leur découverte du graphène.)

Par Rahman Moonzur