En raison de ses propriétés uniques, le graphène a un large éventail d'applications dans diverses industries.
Son rapport surface/volume élevé, sa conductivité électrique et thermique exceptionnelle et sa résistance mécanique en font un matériau idéal pour le stockage de l'énergie, l'électronique, les composites et les technologies des énergies renouvelables.
Quelles sont les applications des propriétés du graphène ? (4 industries clés explorées)
1. Stockage de l'énergie
La surface et la conductivité élevées du graphène en font un excellent matériau pour les batteries et les supercondensateurs.
Il peut stocker plus d'énergie et se charger plus rapidement que d'autres matériaux, ce qui pourrait révolutionner la technologie des piles à combustible.
Le graphène peut être déposé par le procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) sur divers matériaux, améliorant ainsi leurs capacités de stockage d'énergie.
Il a également été intégré au nitrure de bore hexagonal (hBN) et aux dichalcogénures de métaux de transition (TMDC) pour être utilisé dans les secteurs de la nanoélectronique et de l'optoélectronique.
2. L'électronique
Les propriétés électriques remarquables du graphène, notamment sa mobilité électronique ultra-élevée et sa conductivité élevée, en font un matériau prometteur pour les applications électroniques.
Il est utilisé dans les cellules photovoltaïques organiques (OPV) en raison de sa grande flexibilité et de sa transparence.
Les films de graphène obtenus par dépôt chimique en phase vapeur sont hautement transparents, conducteurs et évolutifs, ce qui constitue une alternative économique à des matériaux tels que l'oxyde d'indium et d'étain (ITO).
Les propriétés électriques du graphène, lorsqu'elles sont associées à des matériaux thermochromes, peuvent être utilisées dans des capteurs thermo-électrochromes et comme couche interne dans des couvertures balistiques ou des vitres.
3. Composites et revêtements
La résistance et la flexibilité du graphène en font un additif idéal pour les composites et les revêtements polymères.
Il peut améliorer les propriétés mécaniques et thermiques de ces matériaux, les rendant plus durables et plus efficaces.
Les poudres et nanoparticules de graphène, produites par la méthode "top-down", sont utilisées comme additifs dans diverses applications, notamment le stockage de l'énergie, la gestion thermique et le remplacement des additifs traditionnels tels que le noir de carbone.
4. Technologies des énergies renouvelables
Les propriétés de conductivité et de transmission du graphène en font un matériau adapté aux technologies des énergies renouvelables de la prochaine génération, telles que les cellules solaires.
Sa capacité à conduire efficacement l'électricité tout en conservant la transparence permet de développer des panneaux solaires plus efficaces et plus souples.
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