Comment faire graphène

Imaginez ça : vous êtes jeté(e) dans une salle minable et on vous dit "tu ne sortiras d'ici que lorsque tu auras créé le matériau le plus fin connu à ce jour. Aussi, il doit être le plus résistant, le meilleur conducteur thermique et un aussi bon conducteur électrique que le cuivre. Je sais, ça semble sans espoir. Mais par chance, vous connaissez quelque chose en nanotechnologie. Vous savez, les très très petits appareils et matériaux de taille inférieure à 100 nanomètres. Bien sûr, je n'ai pas besoin de vous dire qu'un nanomètre est un milliardième de mètre, soit environ la taille de 10 atomes. Mais comment crée-t-on quelque chose d'aussi petit ? Il est temps de faire remonter votre MacGyver intérieur. Vous allez avoir besoin d'un crayon, de ruban adhésif et d'une bonne dose d'huile de coude. Un crayon ne contient pas du plomb mais du graphite, qui est composé de couches de carbone sur un réseau hexagonal. Quand vous écrivez, des couches de graphite se décrochent de votre crayon et se collent au papier. Normalement, de nombreuses couches sont empilées les unes au dessus des autres mais une fois de temps en temps vous obtenez une unique couche d'atomes de carbone. C'est ce que l'on appelle du «graphène». En 2004, Andre Geim et Konstantin Novoselov créèrent du graphène en n'utilisant rien d'autre que du graphite et du ruban adhésif. Ils placèrent un flocon de graphite sur le ruban, plièrent ce dernier en deux et séparèrent le flocon en deux. Ils répétèrent la procédure plusieurs fois et étudièrent alors les fragments obtenus. À leur plus grand étonnement, ils se rendirent compte que certains fragments étaient aussi épais qu'un unique atome de carbone. Ceci était particulièrement inattendu parce qu'on pensait qu'une unique couche de graphite ne serait pas chimiquement stable, particulièrement à température ambiante. Le graphène conduit les électrons plus rapidement que toute autre substance à température ambiante. Cela est dû à la qualité extraordinaire du réseau du graphène. Les scientifiques n'ont pas encore trouvé le moindre atome qui ne serait pas à sa place dans le graphène. Comme les électrons ne sont pas diffusés par les défauts dans le réseau, ils vont si vite que la relativité restreinte d'Einstein doit être utilisée pour comprendre leur mouvement Et ce réseau parfait est créé par les liaisons très solides mais flexibles entre les atomes de carbone -- rendant cette substance pliable mais plus dure que le diamant. Le graphène est incroyablement résistant -- si vous pouviez mettre en équilibre un éléphant sur un crayon et poser ce crayon sur le graphène, le graphène ne casserait pas. Bien sûr, le crayon casserait, lui. Pour leur découverte, Geim et Novoselov reçurent le prix Nobel de physique en 2010. Et ce n'est que le début pour le graphène. Les scientifiques travaillent dur pour exploiter ses propriétés uniques, créant des écrans tactiles fins, transparents et flexibles, des ordinateurs plus petits, plus rapides et moins gourmands en énergie, des matières composites plus résistantes, et des cellules solaires plus efficaces. Par ailleurs, ceci n'est qu'un seul aspect de la nanotechnologie. Donc afin de voir grand, vous devez tout d'abord considérer le très petit. (Traduit par @Alexis_Reymbaut)