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Du graphène fait maison

24 avril 2014, 09:31
Du graphène fait maison
Du graphène fait maison

Aussi mince que solide, le graphène, extrêmement conducteur, est un nanomatériau à succès (et à controverse). Voilà que la fabrication du matériau miracle deviendrait possible dans une cuisine, avec un simple un mixeur ! Ingrédients : 1 l d'eau, 10 à 25 ml de détergent à vaisselle, et 20 à 50 g de poudre de graphite (mine de crayon à papier). Mixez tout dans un mixeur de cuisine puissant (400 W) pendant 10 à 30 min jusqu’à obtenir un liquide noir, riche en flocons de graphène microniques en suspension dans l'eau. En théorie, cette recette fonctionne. « C'est une expérience amusante, mais elle ne vous emmènerait pas très loin », explique Jonathan Coleman du Trinity College de Dublin. Il est le chef de l’équipe irlandaise qui a transformé des flocons de graphite en une solution de graphène en utilisant des outils disponibles dans le commerce : mélangeurs à cisaillement élevé et mixeur de cuisine. La force de cisaillement des outils à rotation rapide est suffisante pour séparer les couches de graphène, sans endommager leur structure bidimensionnelle. 

En fait, pour le travail sérieux, l'équipe a utilisé un vrai tensioactif et un mélangeur de laboratoire pour produire des solutions bien dispersées, dans des récipients allant de flacons de laboratoire à de grands réservoirs métalliques. Ensuite, une centrifugeuse a permis de séparer les flocons du liquide noir.

Théoriquement, la technique serait déclinable à l’échelle industrielle : une cuve de 10 000 l pourrait produire 100 g par heure. La qualité des résultats reste encore insuffisante pour des produits électroniques, mais des feuilles de graphène ont pu être obtenues comme matériau conducteur pour ces cellules solaires et des batteries.

Le procédé (breveté) est mis en œuvre dans une usine-pilote qui espère produire de cette manière un kilogramme de graphène par jour d'ici la fin de cette année, et le commercialiser sous forme de poudre sèche et d’aérosol.

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