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GRAPHÈNE

Comment fabrique-t-on le graphène ?

La méthode par exfoliation est largement utilisée en recherche fondamentale du fait de sa simplicité et de la qualité des cristaux obtenus, mais elle n’est pas applicable dans un cadre industriel.

Les films monofeuillets de graphène de haute qualité peuvent être produits par dépôt chimique en phase vapeur (CVD pour chemicalvapourdeposition) sur un film métallique de cuivre permettant la fabrication de rouleaux de plusieurs mètres. Dans ce type de croissance, le métal catalyse le craquage d'une vapeur d'hydrocarbure et collecte les atomes de carbone qui s'organisent en un feuillet de graphène posé sur la surface métallique.

Oxyde de graphène en solution aqueuse

Oxyde de graphène en solution aqueuse

Cependant, la majeure partie de la production industrielle concerne plutôt l’oxyde de graphène – lui aussi généralement appelé graphène... –, qui hérite des propriétés mécaniques exceptionnelles du graphène. Il se présente sous la forme d’une encre noire, et il est obtenu par une méthode chimique simple qui consiste à oxyder fortement du graphite en milieu aqueux, sous l’action d’un mélange d’acide sulfurique et de permanganate de potassium. La formation de groupes époxydes (-COC-) et hydroxyles (-OH) sur les feuillets de graphène conduit à l’éclatement du graphite en un « mille-feuille » de plans carbonés partiellement oxydés formant alors facilement des feuillets stables de plusieurs centimètres carrés.

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Écrit par

  • : directrice de recherche au CNRS, habilitée à diriger des recherches
  • : maître de conférences, habilité à diriger des recherches, membre de l'Institut universitaire de France

. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Structure cristalline du graphène

Structure cristalline du graphène

Exfoliation du graphite pour l’obtention de graphène

Exfoliation du graphite pour l’obtention de graphène

Oxyde de graphène en solution aqueuse

Oxyde de graphène en solution aqueuse

Autres références

  • BOROPHÈNE

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 990 mots
    • 1 média

    Le borophène est une feuille de bore dont l’épaisseur est celle d’un seul atome. Comme le graphène à base de carbone, sa structure bidimensionnelle en fait un matériau de choix pour de futures applications tirant parti de ses remarquables propriétés électroniques. Mais, contrairement au graphène...

  • GEIM ANDRE (1958- )

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 468 mots

    Né le 21 octobre 1958 à Sotchi (Russie), le physicien néerlandais d'origine russe Andre Geim (Prix Nobel de physique en 2010) a passé sa prime enfance chez ses grands-parents maternels, sur le littoral ouest de la mer Noire, avant de rejoindre ses parents à Naltchik, la capitale de la république autonome...

  • GRAPHYNE

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 315 mots
    • 1 média

    Depuis 2004, les graphènes passionnent les physiciens pour leurs propriétés remarquables. Ces feuilles de carbone faites d'une unique couche d'atomes ont une structure en nid-d'abeilles et leurs caractéristiques électroniques et mécaniques très particulières en font un matériau plein d'avenir....

  • NOVOSELOV KONSTANTIN (1974- )

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 400 mots

    Le physicien russo-britannique Konstantin Novoselov (Prix Nobel de physique en 2010) naît le 23 août 1974 à Nizhny Tagil (Russie), une ville industrielle de l'Oural ; sa mère est professeur d'anglais et son père ingénieur à l'usine locale de fabrication des chars d'assaut T34. Enfant curieux et bricoleur...

Voir aussi