Le graphène : un matériau pour consommer mieux, vivre mieux ?

Graphène : des applications multiples pour vivre mieux

Vous imaginez donc qu’avec des caractéristiques aussi extraordinaires, ses applications puissent être nombreuses et radicalement nouvelles, le graphène étant le cas échéant combiné à d’autres matériaux :

• Des écrans électroniques souples et ultrafins  : c’est la première application industrielle qui se profile, les fabricants d’écrans de smartphones, de tablette, et ordinateur explorant ses potentialités avidement.
• Des circuits électroniques encore plus puissants : sa capacité à évacuer la chaleur pour les transistors, mais aussi les possibilités qu’il ouvre d’accéder à l’électronique quantique – stade auquel les circuits sont de la taille des atomes – permettront de faire progresser un peu plus la rapidité des circuits électroniques. Déjà, un transistor a été produit en 2013 300 fois plus rapide que les processeurs actuels.
• Et des circuits électroniques « imprimés »  : de telles avancées et la finesse des matériaux en résultant permettent d’envisager des circuits intégrés à des tissus, à des peintures murales…
• Des capteurs ultrasensibles  : sa finesse permet également d’envisager des applications bénéficiant de sa sensibilité, pour détecter substances toxiques dans l’environnement, fuites de gaz, mais aussi lentilles de contact …
• Des batteries plus légères, moins chères et plus durables : le graphène pourrait être le sésame qui ouvre la porte des voitures électriques à la grande consommation. En effet, un nouveau type de batterie a été développé par Tesla, le fabricant d’automobiles électriques américain, dont l’autonomie pourrait atteindre ainsi 800 kilomètres, et dont le temps de recharge pourrait diminuer de 20 à 30 %.
• Des panneaux solaires plus puissants : ceux d’aujourd’hui convertissent en électricité 15-20 % de l’énergie qu’ils reçoivent. Avec le graphène, leur efficacité pourrait dépasser 40 %.

© Cambridge University

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Pas de graphène toutefois dans le panier de la ménagère avant environ 5 ans,

…prédisent les experts, probablement dans les voitures électriques et les téléphones portables. « Ne reste plus » qu’à en réduire le coût de production, aujourd’hui un centimètre carré du matériau coûtant de l’ordre de 100 euros.

La production est en effet techniquement maîtrisée, mais complexe pour prétendre en produire de grandes quantités à bas coût. L‘obtention de graphène à partir du graphite reste encore complexe, de même que l’obtention de la pureté requise dans chaque cas, en fonction de l’application que l’on va faire du matériau. La recherche progresse toutefois rapidement.

© Cambridge University

Et s’il aura fallu plusieurs années de recherche pour parvenir à un tel résultat – le graphène n’a en effet été synthétisé pour la première fois qu’en 2004 – déjà de nouveaux matériaux font leur apparition qui pourraient s’avérer également, voire plus performants.

Quel bénéfices et coûts pour l’environnement ?

Le graphène présente l’avantage potentiel de réaliser de grandes économies d’énergie, par exemple pour la désalinisation de l’eau, en filtrant l’eau plus vite et à moindre coût, ou en allégeant les carlingues des avions. Il pourrait aussi remplacer des produits polluants utilisés aujourd’hui pour le stockage de l’énergie.

© Cambridge University

Par ailleurs le graphène est recyclable et biocompatible, ce qui permet d’envisager des applications intégrées dans le corps humain. Selon des recherches de l’Université de Californie, l’oxyde de graphène se disperserait rapidement dans l’eau. Enfin, du fait de sa structure en feuillet plutôt qu’en tube, il présenterait des risques moindres que les nanotubes de carbone.

Toutefois, le bilan global est aujourd’hui inconnu.

Vous n’avez donc en tout cas pas fini d’en entendre parler, y compris sur consoGlobe.

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