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Le graphène, la mine haute technologie





Peut-être qu’on va se mettre à regarder autrement la mine de nos crayons… Le graphite avec lequel elles sont faites, contient un matériau révolutionnaire. Il pourrait bien changer la face de l’industrie. L’énergie, l’aéronautique, l’aérospatiale, l’électronique, tous les domaines sont potentiellement concernés.


Le graphène, la mine haute technologie
Crayon gris. Jusqu’à présent, on continue de l’appeler comme cela. Et surtout, à part sa fonction, il ne fascine pas plus que cela. En revanche, les choses pourraient rapidement changer. En effet, un matériau contenu dans ce qui sert à fabriquer la mine, est en train de faire tourner bien des têtes. À l’échelle nano - par exemple, un milliard de nanomètres existent dans un mètre - la mine s’appelle graphène.

C’est un cristal bidimensionnel de carbone, dont la superposition forme le graphite. Ce matériau a été  a été découvert il y a dix ans, par le physicien hollandais d’origine russe, Andre Geim, co-Prix Nobel de physique en 2010, et Kostya Novoselov, tous deux chercheurs à l’Université de Manchester, en Grande-Bretagne.

Obtenu grâce au graphite, le graphène est composé d’une unique couche d’atomes de carbone structurés en une succession d’hexagones. C’est un cristal en deux dimensions. Une fois modélisé de façon numérique, il rappelle le maillage fabriqué par les abeilles, mais réduit pas moins de dix millions de fois...

Aujourd’hui, le monde entier a les yeux pointés vers le graphène. Industriels, chercheurs, scientifiques, autorités, médias… tous en sont fous. Ses caractéristiques uniques pourraient en effet, changer la face du monde, en tout cas, celle des domaines aussi pointus que la médecine, l’énergie ou l’électronique.

Ses propriétés seraient même tellement exceptionnelles, qu’en 2013, l’UE a pris la décision de dédier à ce matériau, pas moins d’un milliard d’Euros pour ne pas se faire dépasser par la Chine, la Corée du Sud, ou les États-Unis qui ont compris son intérêt stratégique et turbinent à fond sur la matière.

Consacrer autant d’argent à ce matériau, est osé. Aujourd’hui en effet, la fabrication industrielle du graphène est un puits sans fond et ne rapporte pas d’argent. Pourtant, il paraît perspicace de s’accrocher, car ses particularités, appliquées aux secteurs sanitaires et environnementaux sont elles aussi sans fin. Dans l’industrie aéronautique ou électronique, les sociétés spécialisées dans la fabrication d’écrans, ses propriétés rendent dingue, tant elles possèdent de qualités.

La première raison est qu’il est facile à obtenir. Ensuite c’est un matériau très conducteur : à l’intérieur, les électrons se déplacent comme des poissons dans l’eau, et le courant trace bien mieux qu’avec le cuivre par exemple. De plus, il est capable d’éloigner les charges électriques, ainsi que d’évacuer la chaleur, peut-on lire dans un article que Libération vient de lui consacrer. Mieux, il est d’une légèreté absolue : le poids d’une trame d’un mètre carré de graphène représenterait à peine, 0,8 milligramme.

Transparent, flexible, biocompatible, fin, recyclable, il est aussi hyper résistant avec sa structure ordonnée d’atomes de carbone. Dans un entretien à Libération, Giancarlo Faini, directeur scientifique adjoint à l’institut de physique du CNRS, précise : « Si on faisait une sorte de film alimentaire en graphène, on pourrait y mettre un poids de deux tonnes sur une pointe d’un millimètre », soit une résistance à la casse, deux cent fois plus forte que l’acier. N’en jetez plus. Le graphène a tout bon. On comprend pourquoi on se l’arrache.

Surtout, il est souple. Résultat, il pourrait bien condamner aux oubliettes, les tablettes et portables comme on les connaît aujourd’hui, avec leurs écrans rigides. Le graphène, c’est la garantie d’un écran souple. Samsung serait sur le coup. Au-delà, il pourrait faire évoluer de façon sidérante la technologie des LED, permettre de connecter des surfaces, comme des tissus, des sols, des murs. Rien à voir, il pourrait aussi jouer un rôle prépondérant dans le stockage énergétique… Médecine, Santé, aviation, énergie, le champ des possibles, et des applications du graphène semble aujourd’hui sans fin. Et maintenant, est-ce que vous regardez toujours la mine de votre crayon de la même façon ? 

Le graphène, la mine haute technologie