Une équipe de chercheurs de l'Institut des nanosciences du Conseil National des recherches (Cnr-Nano), en collaboration avec les universités de Cambridge et de Montpellier, a mis au point un nouveau type de capteur qui utilisent le graphène, un réticulum de carbone (Table complète - Table étendue) de l'épaisseur d'un seul atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple...), afin de détecter les ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) térahertz. Cette étude, financée par le Ministère italien pour l'Education, l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Peirce[1], un...) et la Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le cadre...) (MIUR) a été publiée sur la revue Nature Materials.


"Dans le réticulum du graphène les électrons sont capables de se déplacer avec une vitesse (La vitesse est une grandeur physique qui permet d'évaluer l'évolution d'une quantité en fonction du temps.) extrêmement élevée, de ce fait le matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) répond de manière très efficace lorsque ses électrons sont atteints par des radiations électromagnétiques, notamment dans le spectre de fréquence (La fréquence est le nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit pendant une durée déterminée. La fréquence est l'inverse (au sens mathématiques) de la période. On note . Si l'unité de temps choisie est la seconde, la fréquence est mesurée...) des térahertz", commente Vittorio Pellegrini. Ce dernier est auteur de l'étude, conjointement avec Alessandro Tredicucci, Miriam Vitiello, Marco Polini et Leonardo Vicarelli du laboratoire Nest du Cnr-Nano et de l'Ecole Normale de Pise. "Nous avons profité de ce phénomène pour obtenir des détecteurs avec des performances potentiellement supérieures aux technologies actuelles".

Les ondes térahertz sont une radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par...) électromagnétique de fréquence à peine supérieure aux microondes, ce qui est idéal pour des applications pour des contrôles de sécurité des passagers ou le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de qualité des procédés industriels, étant donné que ces ondes peuvent pénétrer les vêtements, les bagages, les boites et les emballages sans aucun risque pour la santé. "Dans les faits, l'exploitation commerciale des rayons térahertz, par exemple appliqués à un scanner (Un scanneur, ou numériseur à balayage est l'équivalent du terme anglais scanner, qui vient du verbe anglais to scan, signifiant « balayer » dans le sens de « parcourir une certaine étendue ».) corporel ou des contrôles alimentaires, est limitée par les technologies de détection qui ne sont pas assez rapides ni sensibles, et requièrent des températures très basses", commente Vittorio Pelligrini.

"Nos dispositifs sont en mesure de réaliser des scans de manière rapide à échelle macroscopique et à température (La température d'un système est une fonction croissante du degré d'agitation thermique des particules, c'est-à-dire de son énergie thermique. Elle est définit par l'équilibre de transfert de chaleur avec d'autres...) ambiante. Le fonctionnement a été testé grâce à une radiographie d'un emballage en carton contenant des capsules de café en aluminium: les images produites par les scans réalisés grâce aux capteurs montrent clairement, et avec une bonne résolution, les capsules ainsi que les interstices entre elles", ajoute Andrea Ferrari ( Automobiles et motos Ferrari, constructeur automobile italien dont le nom provient de son fondateur Enzo Ferrari. Scuderia Ferrari, l'écurie de course du constructeur. Ferrari,...) de l'université de Cambridge, également co-auteur de l'étude.

La recherche sur le graphène continue à donner des résultats surprenants et à attirer des investissements en ressources humaines et financières partout dans le monde (Le mot monde peut désigner :). Le projet (Un projet est - dans un contexte professionnel - une aventure temporaire entreprise dans le but de créer un produit ou un service unique:) "Flagship Graphene" a été récemment présenté à l'Union Européenne: ce projet coordonné par Andrea Ferrari et Vittorio Pellegrini pour l'Italie et le Royaume Uni, s'effectuera à une échelle encore jamais vue en Europe (L’Europe est considérée comme un continent ou une partie de l’Eurasie (péninsule occidentale), voire de l’Eurafrasie, selon le point de vue. Elle est parfois qualifiée de...). "Nous avons proposé une feuille (La feuille est l'organe spécialisé dans la photosynthèse chez les végétaux supérieurs (spermaphytes, ptéridophytes et bryophytes). Elle est insérée sur les tiges des plantes au niveau des nœuds. À l'aisselle de la...) de route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée », c'est-à-dire creusée dans la roche, pour ouvrir le chemin.) pour créer d'ici 10 ans une nouvelle technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) basée sur le graphène et d'autres matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) bidimensionnels avec le support de 80 institutions et industriels regroupant 120 équipes de recherche", conclut Andrea Ferrari. "Dans les prochains mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.), l'UE décidera si financer ou non le projet à hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) d'un milliard d'euro permettrait de maintenir l'Europe comme leader de la recherche fondamentale (La recherche fondamentale regroupe les travaux de recherche scientifique n'ayant pas de finalité économique déterminée au moment des travaux. On oppose en général la recherche fondamentale à la recherche appliquée. Cette distinction...) sur ce matériau et de ses applications industrielles".