Le graphène, matériau roi de demain

Par Lionel Lévy I Publié le 22 Avril 2015

[À lire dans la revue] Ultraléger, pliable à volonté, transparent, superconducteur d’électricité, 200 fois plus résistant que l’acier... Jamais matériau n’a réuni autant de qualités et porté autant de promesses. Issu du graphite que l’on trouve dans les mines de crayon, il devrait révolutionner l’électronique, l’énergie, l’aviation et la médecine du XXIe siècle.


INVISIBLE À L’ŒIL NU, une feuille de graphène a la forme alvéolée d’un treillis en nid d’abeilles. L’utilisation de ce matériau en aviation pourrait réduire de 70 % le poids des appareils.
INVISIBLE À L’ŒIL NU, une feuille de graphène a la forme alvéolée d’un treillis en nid d’abeilles. L’utilisation de ce matériau en aviation pourrait réduire de 70 % le poids des appareils.
Les possibilités offertes par une telle découverte n’étaient pas envisageables avant la prochaine décennie. C’est dire combien son annonce, en novembre, a abasourdi la communauté scientifique : le graphène, cet atome de carbone pas plus épais qu’un millionième de cheveu humain et réputé imperméable à tous les gaz, est perméable aux protons !

VOITURE ROULANT A L'AIR

Et alors ? Eh bien cela veut dire que grâce à cette propriété inédite de ce nanomatériau, l’hydrogène pourrait être extrait directement de l’air. Traduction : une révolution pour les énergies propres et les piles à combustibles utilisées notamment dans les voitures électriques.

Ces piles, qui généreront directement de l’électricité à partir de l’hydrogène, deviendraient bien plus performantes. Et les voitures pourraient demain rouler à l’air et ne rejeter dans l’atmosphère que de l’eau. Cette énorme découverte, révélée en novembre et saluée par le magazine Nature, devrait faire d’André Geim et Konstantin Novoselov, physiciens à l’université de Manchester, les plus importants « ouvreurs de pistes » de ce début du XXIe siècle.

FAIRE LEVITER UNE GRENOUILLE

C’était pourtant difficile à prévoir. André Geim, le plus expérimenté des deux, a commencé par être raillé par ses pairs en étant lauréat en 2000 du prix Ig Nobel de physique, le Nobel des expériences « inutiles » voire « ignobles », pour l’idée saugrenue de faire léviter une grenouille à l’aide d’un champ magnétique.

Dix ans plus tard, en 2010, il est honoré de la récompense suprême, le prix Nobel de physique. Le vrai cette fois, en compagnie de son comparse Konstantin Novoselov pour leurs « expériences révolutionnaires sur les matériaux bidimensionnels en graphène ». Comme quoi, de loser à génie il n’y a parfois qu’un pas…

DEUX CENT FOIS PLUS RESISTANT QUE L'ACIER
 
Geim et Novoselov ont été, en 2004, les premiers à isoler le graphène, ce matériau cristallin issu du graphite de carbone jusqu’alors jugé instable, présent notamment dans les mines de crayon. Et ce à l’aide d’un simple rouleau de ruban adhésif avec lequel ils ont dépouillé une à une des couches de graphite d’une mine de crayon, jusqu’à obtenir une seule couche d’atomes.

Ils dévoilent alors à la face du monde, année après année, un matériau aux qualités extraordinaires. Exceptionnellement léger (un mètre carré pèse moins que la moustache d’un chat), le graphène est deux cents fois plus résistant que l’acier, cent fois plus conducteur que le cuivre, imperméable aux gaz et aux liquides...

Retrouvez la suite de l'article dans We Demain n°9

Lionel Lévy



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