Le graphène existe sous plusieurs formes, chacune ayant des propriétés et des applications uniques.
5 points clés sur les différentes formes de graphène
1. Graphène exfolié et oxyde de graphène réduit
Le graphène exfolié implique la séparation mécanique des couches de graphène du graphite.
L'oxyde de graphène réduit est d'abord de l'oxyde de graphène, qui est ensuite réduit chimiquement pour restaurer sa conductivité.
Les deux formes sont utilisées sous forme de poudre et font partie intégrante d'applications telles que les revêtements, les plastiques et les composites.
Cependant, elles présentent souvent une conductivité inférieure à celle du graphène CVD et se heurtent à des problèmes de production à grande échelle et d'uniformité.
2. Graphène obtenu par dépôt chimique en phase vapeur
Le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est une méthode ascendante dans laquelle le graphène est cultivé directement sur un substrat, généralement métallique.
Ce procédé permet une production évolutive sur de grandes surfaces, avec une épaisseur uniforme et d'excellentes propriétés.
Le graphène CVD est idéal pour les applications haut de gamme telles que l'électronique.
Il en est actuellement aux premiers stades d'adoption par le marché et devrait connaître une croissance significative.
3. Autres matériaux 2D
Outre le graphène, d'autres matériaux 2D tels que le nitrure de bore et les dichalcogénures de métaux de transition (TMD) suscitent un grand intérêt dans le domaine de la recherche.
Ces matériaux offrent des propriétés uniques telles que des caractéristiques diélectriques et des bandes interdites accordables.
Ils sont conçus pour être empilables comme des "Legos atomiques", ce qui pourrait ouvrir de nouvelles voies dans le domaine de la science et de la technologie des matériaux.
4. Les défis de la production de graphène
Malgré les progrès réalisés, il reste des défis à relever pour contrôler les défauts et les couches dans la production de graphène.
Les défauts tels que les vides, les rides et les groupes fonctionnels peuvent affecter les propriétés et les applications du graphène.
L'obtention d'un nombre uniforme de couches et d'un ordre d'empilement contrôlé, en particulier pour le graphène multicouche, est encore un domaine de recherche en développement.
5. Croissance directe sur des substrats non métalliques
La croissance directe du graphène sur des substrats non métalliques est un domaine émergent.
Cette approche vise à contourner les difficultés associées au transfert de graphène à partir de substrats métalliques, qui peuvent introduire des défauts et affecter la qualité du matériau.
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