En avril dernier, le journaliste Nick Bilton expliquait que le plastique n’était plus le matériau de l’avenir mais qu’il s’agissait maintenant du graphène. Non seulement il est le matériau le plus résistant et le plus mince au monde, mais il est aussi le meilleur conducteur de l’électricité et de la chaleur, compte tenu qu’il s’agit d’une forme de carbone. En outre, il n’est épais que d’un atome, et il est à la fois le matériau le plus dur du monde, et le plus malléable.
Ce « super-matériau » a de fortes chances de rendre les technologies futures fascinantes, écrit Business Insider. L’image la plus courante du graphène sur Internet est celle d’un réseau moléculaire qui ressemble à un nid d’abeilles. « Cette représentation du graphène est certainement la meilleure façon pour comprendre ses propriétés fantastiques : sa structure en deux dimensions est remarquablement solide et efficace, même lors de son auto-réparation. En plus, il s’agit de la forme de carbone la plus réactive chimiquement, ce qui rend le matériau hautement conducteur et flexible », précise le média.Sa commercialisation n’est pas encore pour demain mais les applications probables de cette forme inhabituelle de carbone sont incroyables. Voici une liste de 5 d’entre-elles.
1. Batteries. Le temps de charge limité des batteries constitue certainement le plus gros problème des dispositifs mobiles car elles ont constamment besoin d’être rechargées. En 2011, des ingénieurs de l’Université Northwestern ont découvert que les anodes en graphène conservaient beaucoup mieux l’énergie que les anodes de graphite avec un temps de chargement jusqu’à dix fois plus rapide. En mai dernier, des chercheurs de l’Université Rice ont constaté que le graphène mélangé à de l’oxyde de vanadium (une solution relativement bon marché) peut servir à la création de cathodes de batteries qui se rechargent en 20 secondes et conservent 90% de leur capacité, même après mille cycles d’utilisation.
2. Circuits informatiques. L’année dernière, les ingénieurs du MIT et d’Harvard ont réussi à utiliser des modèles d’ADN pour calquer des structures de graphène à l’échelle nano qui pourraient être par la suite reproduites dans des circuits électroniques. Les chercheurs doivent encore améliorer la précision globale du processus avant de pouvoir remplacer le silicium par le graphène dans les puces informatiques. Les méthodes employées en sont encore au stade expérimental et restent coûteuses mais le potentiel de l’électronique à base de graphène est tout simplement trop beau pour être ignorer.
3. Smartphones. Il est probable que le graphène devienne également le matériau principal pour la fabrication future des smartphones. Il pourrait ainsi être utilisé pour la création de dispositifs mobiles incassables. Les utilisateurs pourront ainsi tordre et plier leur téléphone à volonté. Le graphène permettra de créer des boitiers rigides pour le smartphone mais pourra également permettre sa flexibilité ainsi que celle de l’écran tactile.
4. Cellules d’énergie. Le graphène pourra nous aider à exploiter l’énergie comme jamais. L’énergie solaire et l’énergie électrique pourraient ainsi bénéficier énormément de cette matière. En 2013, des chercheurs de la Michigan Technological University ont constaté que le graphène pourrait alimenter les cellules solaires et remplacer le platine, un élément clé de celles-ci mais qui est très cher. Grâce à sa structure moléculaire, le graphène possède la conductivité et l’activité catalytique nécessaire pour exploiter et transformer l’énergie solaire sans pour autant perdre son rendement.
5. Tissus vivants. Un numéro de mars 2012 du magazine Nature a prédit que le Graphène pourrait être utilisé pour créer des implants bioniques, mais plus récemment, Aravind Vijaraghavan de l’Université de Manchester a dit que le graphène pourrait interagir avec le système biologique d’un individu – ou parler avec ses cellules – selon ses propres termes, ce qui pourrait permettre à terme de porter l’internet des objets vers de nouvelles ambitions. Le graphène n’est pas le matériau qui communique en tant que tel ; une couche de graphène est simplement placée entre les couches de phospholipides synthétiques qui font tout le travail, mais cela montre la versatilité de ce super-matériau et sa capacité à se fondre avec notre propre système biologique.
Outre ses nombreuses propriétés pour l’électronique grand public, les applications du graphène sont pratiquement infinies, explique en guise de conclusion Business Insider. Il n’a été jusqu’ici exploité que combiné à d’autres éléments comme le gaz, les métaux ou d’autres sources de carbone. Mais depuis, les chercheurs testent le graphène afin de créer des antennes, des filtres d’eau de mer, des fenêtres, de la peinture, des ailes d’avion, des raquettes de tennis, des système de séquençage d’ADN, des pneus, de l’encre et bien d’autres choses encore.
