Le graphène nanoporeux pour la conception de membranes de filtres et de capteurs avancés

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Espagne | Science de la matière : matériaux, physique, chimie, optique
17 mai 2018

Des chercheurs espagnols ont développé une nouvelle méthode pour concevoir une membrane de graphène dont la densité, la forme et la taille des pores peuvent être modifiées avec une précision atomique. Ses propriétés électriques et sa fonction de tamis moléculaire lui garantissent de potentielles applications dans la fabrication de filtres et de capteurs très résistants, sélectifs et économes en énergie pour des substances extrêmement petites, comme des gaz à effet de serre, des sels ou des biomolécules.

Cette étude a été menée par des chercheurs de l’Institut catalan de Nanosciences et Nanotechnologies (ICN2), le Centre de Recherche Chimie Biologique et Matériaux Moléculaires (CiQUS), l’Université de Saint Jacques de Compostelle et le Centre International de Physique de Donostia (DIPC). Les résultats ont été publiés dans la revue Science.

La présence de pores dans le graphène permet de modifier ses propriétés basiques et ainsi le rendre perméable et utilisable comme tamis. Etant donné que l’espace entre les pores est très réduit le matériau passe de semi-métal à semi-conducteur. Cette propriété permet son usage dans des dispositifs électroniques où il remplacerait les composants de silicium, plus rigides et volumineux, qui sont utilisés actuellement.

Lors de sa conception, les chercheurs ont suivi une stratégie de bottom-up basée sur les principes d’auto-assemblage de molécules la polymérisation 2D. Les molécules précurseurs sont soumises à différents chauffage à hautes températures sur une plaque d’or, qui sert de catalyseur, pour rendre possible la polymérisation des nano-bandelettes de graphène.

Les applications potentielles sont multiples et peuvent aller de la mesure et l’élimination de contaminants, au séquençage de l’ADN, la prothèse de rein, en passant par la désalinisation des eaux… Le matériau créé pourrait être un excellent candidat dans le développement de filtres ou capteurs.

Source

“Grafeno nanoporoso para diseñar membranas de filtros y sensores” SINC, 12/04/2018

Lien d’intérêt

“Bottom-up synthesis of multifunctional nanoporous graphene”, Science, 360 : 6385, Apr., 13th 2018

Rédacteurs

Cécile Malavaud – cecile.malavaud[a]diplomatie.gouv.fr

Auriane Mazeran – auriane.mazeran[a]diplomatie.gouv.fr

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