Qu’est-ce que le graphène ?
Le graphène est un matériau composé d’atomes de carbone qui sont liés ensemble dans un motif répétitif d’hexagones. Le graphène est si mince qu’il est considéré comme bidimensionnel. Le motif plat en nid d’abeille du graphène lui confère de nombreuses caractéristiques extraordinaires, comme le fait d’être le matériau le plus solide au monde, ainsi que l’un des plus légers, des plus conducteurs et des plus transparents. Le graphène a des applications potentielles infinies, dans presque toutes les industries (comme l’électronique, la médecine, l’aviation et bien plus encore).
Les couches uniques d’atomes de carbone constituent la base de nombreux autres matériaux. Le graphite, comme la substance que l’on trouve dans la mine des crayons, est formé par du graphène empilé. Les nanotubes de carbone sont constitués de graphène laminé et sont utilisés dans de nombreuses applications émergentes, du matériel de sport à la biomédecine.
Qu’est-ce que l’oxyde de graphène ?
Comme le graphène est cher et relativement difficile à produire, de grands efforts sont faits pour trouver des moyens efficaces mais peu coûteux de fabriquer et d’utiliser des dérivés du graphène ou des matériaux connexes. L’oxyde de graphène (GO) est l’un de ces matériaux – c’est un matériau à couche monoatomique, fabriqué par l’oxydation puissante du graphite, qui est bon marché et abondant. L’oxyde de graphène est une forme oxydée du graphène, parsemée de groupes contenant de l’oxygène. Il est considéré comme facile à traiter car il est dispersible dans l’eau (et d’autres solvants), et il peut même être utilisé pour fabriquer du graphène. L’oxyde de graphène n’est pas un bon conducteur, mais des procédés existent pour augmenter ses propriétés. Il est couramment vendu sous forme de poudre, dispersée, ou comme revêtement sur des substrats.
L’oxyde de graphène est synthétisé selon quatre méthodes de base : Staudenmaier, Hofmann, Brodie et Hummers. De nombreuses variations de ces méthodes existent, des améliorations étant constamment explorées pour obtenir de meilleurs résultats et des procédés moins coûteux. L’efficacité d’un processus d’oxydation est souvent évaluée par les rapports carbone/oxygène de l’oxyde de graphène.
Utilisations de l’oxyde de graphène
Les films d’oxyde de graphène peuvent être déposés sur essentiellement n’importe quel substrat, et plus tard convertis en conducteur. C’est pourquoi le GO est particulièrement adapté à la production de films conducteurs transparents, comme ceux utilisés pour l’électronique flexible, les cellules solaires, les capteurs chimiques et plus encore. Le GO est même étudié pour remplacer l’oxyde d’étain (ITO) dans les batteries et les écrans tactiles.
L’oxyde de graphène a une surface spécifique élevée, et il peut donc être adapté pour être utilisé comme matériau d’électrode pour les batteries, les condensateurs et les cellules solaires. L’oxyde de graphène est moins cher et plus facile à fabriquer que le graphène, et peut donc entrer dans la production de masse et l’utilisation plus tôt.
Le GO peut facilement être mélangé avec différents polymères et autres matériaux, et améliorer les propriétés des matériaux composites comme la résistance à la traction, l’élasticité, la conductivité et plus encore. Sous forme solide, les paillettes d’oxyde de graphène s’attachent les unes aux autres pour former des structures plates, minces et stables qui peuvent être pliées, ridées et étirées. De telles structures d’oxyde de graphène peuvent être utilisées pour des applications comme le stockage de l’hydrogène, les conducteurs d’ions et les membranes de nanofiltration.
L’oxyde de graphène est fluorescent, ce qui le rend particulièrement approprié pour diverses applications médicales. La biodétection et la détection des maladies, les transporteurs de médicaments et les matériaux antibactériens ne sont que quelques-unes des possibilités que GO détient pour le domaine biomédical.
Acheter de l’oxyde de graphène
L’oxyde de graphène est relativement abordable et facile à trouver, avec de nombreuses entreprises qui le vendent. Cependant, cela peut prêter à confusion car différentes entreprises proposent des produits qui varient en qualité, en prix, en forme et plus encore – ce qui rend le choix d’un produit spécifique difficile. Si vous êtes intéressé par l’achat de GO, contactez Graphene-Info pour obtenir des conseils sur le GO adapté à vos besoins exacts !
Lectures complémentaires
- Introduction au graphène
- Base de données des entreprises de graphène
- Batteries au graphène
- Supercondensateurs au graphène
- The Graphene Handbook, notre propre guide du marché du graphène
- Rapport sur le marché de l’oxyde de graphène
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