Graphène: welcome into flatland!

Si vous avez regardé un JT, c'est passé en deux coups de cuillère à pot entre un reportage sur l'adolescente tombée dans un égout à Cannes et un quasi sujet de fond les femmes prescriptrices d'achat automobile. Je parle bien entendu du prix Nobel de Physique.

Cette année ce sont les découvreurs du graphène qui l'ont eu... Bon kezako ? Ben de la mine de crayon étalée jusqu'à sa plus simple expression. En clair une feuille mono-atomique de carbone.. D'ailleurs, les nouveaux lauréats l'ont obtenu en scotchant et descotchant de la mine de crayon sur du silicium avec du ruban adhésif. Evidemment il ne suffisait pas de scotcher et deschotcher pour décrocher un Nobel, encore fallait t'il mettre en évidence le graphène et faire un certain nombre de choses avec. 

Il n'est pas question que je fasse ici une revue des propriétés du graphène: le mieux c'est encore d'aller lire wikipédia ou le dossier produit par l'académie des sciences de Suède à l'occasion du Nobel. 

Evidemment une des grandes questions qui domine, c'est de savoir quelles en seront les retombées. Contrairement aux prix Nobel d'Albert Fert, celui ci récompense une découverte très récente qui n'a pas encore eu le temps de changer le monde. Si vous interrogez Google, vous verrez que le graphène est pressenti pour remplacer le silicium dans l'électronique.

Or aujourd'hui, cela n'est pas du tout clair. Ce qui se trouve dans nos ordinateurs, téléphones portables et autres appareils électroniques est le résultat de 50 ans d'investissements dans la technologie silicium et constitue vraiment une prouesse technologique. Aujourd'hui, on ne dispose absolument pas de la même maîtrise avec le carbone. Le petit nouveau des matériaux devra donc largement faire ses preuves avant d'espérer justifier le basculement de dizaines de millards d'euros d'investissements en sa faveur.

Si tout se passe bien, le plus probable est sans doute l'intégration du graphène dans des objets électroniques comme par exemple des écrans souples. Un des défis est la fabrication à grande échelle du graphène. C'est un peu le meme problème qui se pose avec les nanotubes: comme le graphène, ils ont des propriétés mécaniques remarquables mais... on ne sait pas fabriquer du nanotube en cable. 

Mais une percée semble se dessiner: après la méthode du scotch, des gens ont commencé l'épitaxie mais il y a des problèmes de qualité je crois. Récemment, un groupe sud Coréen a mis en oeuvre une méthode de dépot chimique de méthane sur du nickel qui semble permettre la production de feuilles de grandes taille: jusqu'à 30 pouces (voir leur article dans Nature Nanotechnology). Déjà ces feuilles ont permis d'observer un phénomène caractéristique du graphène (effet Hall quantique anormal) ce qui tend à prouver leur grande qualité et ont été utilisées pour fabrique rl'écran plat souple dont je parlais plus haut.

Alors la réalité rejoindra t'elle bientôt la fiction ?

PS: Parmis les propriétés étonnantes du graphène, il y a le fait que son coefficient de transmission optique est "universel", c'est à dire ne dépend pas du tout des détails microscopiques du matériau mais est relié à la constante qui détermine la force des intéractions électromagnétiques. Un peu comme si la quantité de lumière passant à travers d'une vitre ne dépendait que des constantes fondamentales. Amusant non ? 

Comments

[Tc]

Ah bon ? La quantité de lumière qui traverse une votre ne dépend pas que des constantes fondamentales ? A part la surface de la vitre et la quantité de lumière source, évidemment ...