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Posté par Redbran le Samedi 31/12/2016 à 12:00
Nouvelle technique pour produire du graphène bon marché
Une nouvelle méthode de production donne un nouvel élan au marché du graphène

Si le potentiel du graphène paraît évident, sa production en masse était jusqu'à présent freinée par des méthodes de fabrication longues et coûteuses. Une nouvelle technique mise au point (Graphie) par les partenaires du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande...) CARERAMM devrait permettre de surmonter ces problèmes.

La nouvelle méthode de production a été développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des droites normales à la courbe.) par des ingénieurs de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) d'Exeter. Elle consiste à créer des réseaux entiers de dispositifs directement sur les substrats en cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente sur ses surfaces fraîches une teinte rosée à...) utilisés pour la production commerciale de graphène (Cet article ne doit pas être confondu avec l’article graphème.), après quoi des dispositifs complets et parfaitement fonctionnels peuvent être transférés sur le substrat souhaité.

Ce processus a été démontré par la production d'un capteur (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation d'une aiguille…. On fait souvent (à...) d'humidité à base d'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne également l'ion oxyde O2-.) de graphène, souple et totalement transparent. Non seulement les performances de ce dispositif sont largement supérieures aux capteurs du commerce, mais il est également bon marché et facile à produire à l'aide de techniques de production rouleau-à-rouleau ou au niveau de la galette.

"La méthode de fabrication traditionnelle de dispositifs à base de graphène peut être longue, complexe et coûteuse. Elle implique de nombreuses étapes telles que la croissance du graphène, le transfert de film, la structuration lithographique et le dépôt par contact métallique", explique le professeur David Wright du département d'ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation technique ou industrielle.) d'Exeter. "Notre nouvelle approche est beaucoup plus simple et a de grandes chances de déboucher sur l'utilisation de dispositifs à graphène bon marché dans de nombreuses applications clés, allant des capteurs bio-médicaux et de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de...) aux écrans tactiles."

L'un des principaux objectifs de l'équipe était d'augmenter l'éventail de surfaces susceptibles de recevoir les dispositifs à graphène. Le capteur (Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une...) d'humidité a déjà été testé une fois intégré à un film plastique, mais d'autres matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) tels que le silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.) et les textiles peuvent également être envisagés.

Monica Craciun, professeur au département d'ingénierie d'Exeter et co-auteur de l'article publié dans la revue 2D Materials, est confiante dans le fait que cette avancée stimulera le marché du graphène: "L'Université d'Exeter est un des chefs de file mondiaux dans le domaine du graphène et cette nouvelle recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) n'est que l'étape la plus récente de notre mission, qui vise à mettre en marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un mode de locomotion naturel. Il consiste en un déplacement en appui alternatif sur les jambes, en position debout et en ayant toujours au moins...) une révolution industrielle axée sur le graphène. Des dispositifs à graphène de haute qualité et économiques sont essentiels pour pouvoir atteindre cet objectif et nos derniers travaux constituent une avancée importante qui fera prendre conscience du véritable potentiel du graphène", indique-t-elle.

Ces travaux ont été menés dans la continuité (En mathématiques, la continuité est une propriété topologique d'une fonction. En première approche, une fonction est continue si, à des variations infinitésimales de la...) du projet CARECAMM, qui est déjà parvenu cette année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) à créer une "mémoire non volatile (Une mémoire non volatile est une mémoire qui conserve ses données en l'absence d'alimentation électrique. On distingue les mémoires mortes (ROM), et les mémoires de...) à commutation résistive à la fois extrêmement performante, économique et respectueuse de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à...)", sous la forme de films à base d'oxyde de graphène et de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) amorphe (riche en sp3).

Pour leurs besoins de big data, de grandes entreprises telles que IBM (International Business Machines Corporation (IBM) est une société multinationale américaine présente dans les domaines du matériel informatique, du logiciel et des services informatiques.), Intel, Microsoft (Microsoft Corporation (NASDAQ : MSFT) est une multinationale américaine de solutions informatiques, fondée par Bill Gates et Paul Allen, dont le revenu annuel a atteint 44,28...), Google (Google, Inc. est une société fondée le 7 septembre 1998 dans la Silicon Valley en Californie par Larry Page et Sergey Brin, auteurs du moteur de recherche Google. Depuis...), Facebook (Facebook est un réseau social créé par Mark Zuckerberg et destiné à rassembler des personnes proches ou inconnues. Depuis décembre 2009, il...) ou Amazon rechercheront de plus en plus à utiliser des mémoires à grande capacité (SCM) afin d'améliorer les temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) d'accès à la mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) ainsi que la bande passante (La bande passante (angl. bandwidth) est un intervalle de fréquences pour lesquelles la réponse d'un appareil est supérieure à un minimum....). La technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) CARERAMM pourrait leur apporter une solution intéressante, grâce à sa vitesse (On distingue :) élevée en lecture et écriture, à l'adressabilité des bits et à sa faible consommation énergétique, une fois la technologie de mémoire à base de carbone arrivée à maturité.

Le projet CARERAMM, qui s'est achevé en janvier 2016, a été financé par le biais du 7e PC à hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) de 2,6 millions d'euros.

Pour plus d'informations voir: site Web (Un site Web est un ensemble de pages Web hyperliées entre elles et mises en ligne à une adresse Web. On dit aussi site Internet par métonymie, le World...) du projet

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Source: CORDIS-Europa