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Le graphène un matériau révolutionnaire

Jean Pierre Fourcade
Jean Pierre
23 avril 2018

Après l’invention du plastique qui a connu son heure de gloire au 20ème siècle voici, au 21ème siècle, venu le temps d’une nouvelle révolution avec ce nouveau  matériau nommé communément le graphène.

Le graphène est l’exemple type d’une innovation technologique à fort potentiel productif  qui  connaît désormais un succès phénoménal.

Le graphène a été découvert en 2004 par les scientifiques André Geim et Konstantin Novoselov  qui ont reçu le prix Nobel de physique en 2010 en récompense de leurs travaux sur ce matériau aux propriétés étonnantes. C’est avec une plaque d’un millimètre de graphite, le même matériau que nous retrouvons à l’intérieur de nos crayons à papier, qu’il est possible d’isoler trois millions de feuilles de graphène. Et c’est  dans leur laboratoire de Manchester que les deux physiciens, en utilisant un simple ruban adhésif qu’ils ont pu extraire de fines couches de graphite jusqu’à ce qu’il ne reste plus qu’une seule feuille, visible au microscope et constitué d’une seule couche d’atomes de carbone.

Des propriétés remarquables pour le graphène

L’apport technologique du graphène proposent de multiples facettes, en effet c’est le premier matériau réellement bidimensionnel (2D) qui est conducteur d’électricité, incroyablement résistant, flexible, transparent et c’est un excellent capteur et détecteur de lumière.

Il a une résistance à la rupture jusqu’à 200 fois supérieure à celle de l’acier tout en étant 6 fois plus léger. Cela a naturellement attiré l’attention des acteurs de l’aéronautique pour construire des avions plus léger et aussi des constructeurs automobiles pour la conception de voitures électriques avec des carrosseries en graphène qui seraient non seulement plus robustes et légères, mais agiraient comme des panneaux solaires pour la recharge des batteries d’une voiture. Le graphène apporte également une meilleure conductivité que le silicium, matériau utilisé notamment pour fabriquer les microprocesseurs des ordinateurs, et pourrait révolutionner les technologies de l’électronique et de stockage d’énergie.

L’Union Européenne a investi 1 milliard d’euros dans son programme Graphene Flagship pour que l’Europe soit à l’avant-garde de la recherche sur ce nouveau matériau révolutionnaire.

Bien que le graphène soit une technologie émergente, de plus en plus d’industriels et Startups se saisissent depuis quelques années de ce matériau pour créer les technologies du futur. Le grand intérêt que suscite ce matériau est évident de par les nombreux brevets ou les principaux projets de recherche annoncés chaque jour dans le monde entier. Ainsi de nouvelles applications sont découvertes chaque jour dans différents domaines allant de l’électronique à la biologie.

La startup Elecjet commercialise la première batterie “Power Bank ” au graphène

La Startup Elecjet, basée dans la ville de Plano au Texas, est composée d’un groupe de jeunes ingénieurs qui sont passionnés par la création de produits technologiques écologiques dans les batteries Graphème et USB C. Ils proposent sur Indiegogo la batterie portable “Appolo” d’une capacité de 6000 milli ampères qui peut se charger en seulement 20 minutes. L’apport du graphène permet à cette batteries d’avoir une densité d’énergie cinq fois supérieure par rapport à une batterie au Li-ion. Avec une meilleur conductivité et moins de résistance interne la batterie sera bien plus sûre et moins chaude.

Le Dassi interceptor, premier vélo au graphène

Le vélo Dassi Interceptor, fabriqué au Royaume-Uni est le premier vélo au monde à utiliser le graphène promettant de révolutionner la technologie du carbone afin de faire des cadres toujours plus légers et plus résistants. Le résultat de ce mélange composite de graphène permet d’obtenir un cadre extrêmement rigide qui parvient à absorber les vibrations de manière inégalable.

Le PDG Stuart Abbott de Dassi pense qu’avec les propriétés exceptionnelles de ce matériau pourraient être utilisées pour produire des «cadres intelligents» qui intègreraient toutes sortes de technologies de capteurs dans le vélo lui-même comme des jauges de contrainte, thermomètres, etc. Le graphène est également exceptionnellement hydrophobe ainsi Dassi souhaite expérimenter un revêtement auquel la boue ne colle tout simplement pas et dès lors le lavage du vélo pourrait devenir une chose du passé.

Le graphène va révolutionner la Fashion Tech

La Fashion Tech, cette tendance qui révolutionne le secteur de la mode grâce aux nouvelles technologies va profiter des caractéristiques technologiques du graphène pour permettre une intégration plus aisée de dispositifs intelligents avec plus de légèreté, de résistance et lavable à l’eau.

Leader mondial de la mode interactive, CuteCircuit s’est associé avec les scientifiques du National Graphene Institute de l’Université de Manchester pour produire des substrats de graphène spéciaux utilisés dans la conception de la première robe innovante au graphène.

La robe dispose d’un capteur extensible enrichi de graphène qui capture les rythmes de respiration du porteur. Ces données sont stockées dans une base de données en temps réel et un microprocesseur puissant analyse les données qui en fonction du rythme de la respiration prise par le porteur change la couleur des lampes LED de la robe.

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Le graphène au service de la Biotechnologie pour filtrer les molécules

Tout récemment, en avril 2018, des chercheurs espagnols de l’Institut Catalan de Nanoscience et de Nanotechnologie (ICN2) ont réussi à créer une membrane de graphène nanoporeux dont les pores peuvent être ajustés avec une précision atomique à l’échelle nanométrique. Cette nouvelle membrane va permettre à terme de faciliter le séquençage d’ADN, le dessalement des eaux et même servir dans la recherche biomédicale par exemple en améliorant les technologies de dialyse, le filtrage du sang pour les patients souffrant d’insuffisance rénale.


Jean Pierre Fourcade
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Jean Pierre Fourcade
A la frontière entre l’information, la recherche et le développement, ma mission est de surveiller l’évolution des technologies dans des domaines bien déterminés mais aussi au-delà. Je suis très souvent connecté sur de nombreux réseaux pour alimenter ma soif de connaissances par mes explorations dans le nouveau monde du numérique.
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