Qu'est-ce que le graphène? 7 façons de révolutionner la technologie

Le graphène est depuis quelques années un mot à la mode: un nouveau matériau doté de propriétés remarquables qui promet de tout révolutionner dans notre vie. Mais est-ce tout le battage médiatique vide? Qu'est-ce que le graphène et que pouvons-nous en attendre??

Graphène est une forme inhabituelle de l’un des éléments les plus répandus de la planète (le carbone). Elle a été découverte et synthétisée à l’université de Manchester en 2004. Elle se compose de nombreuses feuilles de carbone, chaque feuille n’ayant qu’un seul atome, toutes disposées dans un réseau hexagonal.

Et pour cette raison, il possède toutes sortes de propriétés intéressantes et inattendues. Par exemple, le graphène est environ 200 fois plus résistant que l’acier et six fois plus léger. Il conduit la chaleur et l'électricité et est extrêmement sensible à la lumière tout en étant presque complètement transparent.

Depuis sa découverte, scientifiques et ingénieurs se sont efforcés de trouver des moyens pratiques d'utiliser ce matériau extraordinaire. La liste des possibilités est presque infinie, mais voici quelques-uns des endroits où vous pouvez vous attendre à voir le graphène faire une différence dans votre vie assez tôt.

1. Puces informatiques

Nous observons depuis longtemps que les puces informatiques suivent la loi de Moore. Qu'est-ce que la loi de Moore et qu'est-ce qu'elle a à voir avec vous? [MakeUseOf explique] Qu'est-ce que la loi de Moore et en quoi elle a à voir avec vous? [MakeUseOf explique] La malchance n'a rien à voir avec la loi de Moore. Si c'est votre association, vous la confondez avec la loi de Murphy. Cependant, vous n'étiez pas loin parce que la loi de Moore et la loi de Murphy… Lire la suite, ce qui signifie qu'elles doublent leur puissance environ tous les 18 mois environ, mais nous nous approchons maintenant des limites de la fabrication de petits transistors en silicium. À ce rythme, la loi de Moore ne sera plus vraie à l'avenir.

Cependant, des recherches sont en cours pour voir comment le graphène peut être utilisé en combinaison avec du silicium pour produire des processeurs plus rapides, plus petits et moins énergivores. IBM a investi 3 milliards de dollars dans la recherche sur le graphène et s'attend à disposer d'un processeur de graphène opérationnel sur le marché d'ici 2019.

Dans le meilleur des cas, les puces, y compris le graphène, peuvent potentiellement être de plusieurs ordres de grandeur plus rapidement que les puces en silicium traditionnelles. Une avancée décisive pourrait donc être incroyable pour le monde informatique..

2. piles

Nous sommes totalement dépendants des batteries dans l'ère actuelle des smartphones et autres appareils électroniques portables. Nous sommes donc constamment à la recherche de moyens de les faire durer plus longtemps. Le graphène est très prometteur dans ce domaine.

Samsung a enregistré un certain succès en augmentant la capacité de sa batterie en incorporant du graphène dans des batteries Lithium-Ion. Parallèlement, Dongxu a dévoilé ce qu'il dit être le premier ensemble de batteries au graphène au monde. Dongxu affirme que sa batterie de 4 800 mAh peut se recharger complètement en 15 minutes. On ne sait pas encore quand il sera disponible à l'achat.

Que ces produits arrivent ou non sur le marché, le potentiel de graphène dans les piles n’a rien d’étonnant. Si cela se concrétise jamais, cela pourrait être l’un des développements les plus révolutionnaires à se produire depuis des décennies. Les batteries de supercondensateurs au graphène ont une durée de vie cinq fois plus longue que les batteries lithium-ion de taille similaire et se rechargent en une fraction du temps.

De plus, contrairement aux batteries Lithium-ion, elles ne sont pas toxiques et ne risquent pas d'exploser. Pourquoi les piles de Samsung ont-elles explosé? Pourquoi diable les batteries de Samsung ont-elles tout de même explosé? Plus de 30 téléphones Samsung Galaxy Note 7 différents ont explosé. Pourquoi était-ce arrivé? Et avez-vous quelque chose à craindre avec votre propre téléphone? Voici tout ce que vous devez savoir. Lire la suite .

Avec les supercondensateurs au graphène, les smartphones pourraient durer une semaine ou plus avec une seule charge, et les voitures électriques auraient une autonomie améliorée qui pourrait rivaliser avec le moteur à combustion interne. Quand ils doivent être rechargés, le processus prendrait quelques secondes ou minutes, plutôt que plusieurs heures, ce qui est une bonne nouvelle, car les limites de charge sont un obstacle majeur à l’adoption généralisée des véhicules électriques. Comment les voitures électriques vont dépasser les limites de charge Comment les voitures électriques vont surmonter la charge Limites Les voitures électriques sont excellentes, à l'exception de leur portée. Les voitures électriques peuvent-elles dépasser les technologies de parcours? Lire la suite .

3. Electronique imprimée

Le graphène peut être imprimé sur du papier (ou d'autres matériaux) et, s'il est sous forme de circuit, peut être lu par des lecteurs RFID. Les billets, les cartes d'embarquement, etc. sont les utilisations immédiates les plus évidentes d'une telle technologie, mais les possibilités sont illimitées. L'électronique vestimentaire, les capteurs et écrans flexibles, et même les tatouages ​​électroniques pourraient tous devenir monnaie courante dans un proche avenir.

4. Capteurs de caméra

Le graphène est beaucoup plus sensible à la lumière que le silicium actuellement utilisé dans les capteurs d'imagerie des appareils photo numériques. Cela ouvre la possibilité de meilleures caméras qui fonctionnent bien dans des conditions de faible luminosité, ce qui est une bonne nouvelle pour à peu près tous les photographes et vidéastes. (Nokia travaille même sur un smartphone doté d'un capteur photo à base de graphène qui promet d'être moins énergivore et beaucoup moins cher que les appareils photo actuels.)

La haute transparence du graphène (qui laisse passer environ 97,7% de la lumière) ouvre également le potentiel des caméras 3D et des caméras pour lesquelles la mise au point de l'image peut être ajustée ultérieurement. Plusieurs couches de graphène peuvent être disposées de telle sorte que les images puissent être capturées avec divers points de mise au point, et que la mise au point puisse être ajustée une fois la photo prise..

5. Haut-parleurs améliorés

Les haut-parleurs que nous utilisons aujourd'hui reposent sur des pièces mécaniques qui vibrent pour créer un son. Cela signifie qu'il doit y avoir suffisamment d'espace physique pour que ces pièces se déplacent, ce qui limite la capacité des petites enceintes et l'emplacement de celles-ci..

Des chercheurs coréens ont utilisé le principe de la thermoacoustique - produire un son en chauffant et en refroidissant rapidement un matériau - pour fabriquer des haut-parleurs en aérogel de graphène, minces et ne vibrent pas. De telles enceintes seraient idéales pour les appareils mobiles et pourraient facilement être installées dans des murs ou des téléviseurs à écran plat..

Il n'y a aucun signe qu'un produit arrive sur le marché de si tôt, mais c'est une avancée passionnante avec beaucoup de potentiel pour transformer le monde du son.

6. Des écrans tactiles plus puissants

Parce que le graphène est presque complètement transparent, il peut être utilisé sur du verre. Une utilisation potentielle est de renforcer les écrans tactiles de nos smartphones..

Le graphène est plus résistant que le diamant et un écran recouvert serait presque indestructible - ou du moins ne se briserait pas quand il glisserait hors de votre main. Bien entendu, le verre trempé a de nombreuses autres utilisations, et les autres propriétés du graphène signifient que les fenêtres intelligentes et les pare-brise sont également de réelles possibilités..

Le graphène tient également la promesse d’écrans flexibles qui plieront plutôt que de casser. Entre-temps, vous pouvez faire 7 choses pratiques à faire après avoir craqué l'écran de votre smartphone 7 avoir des choses pratiques à faire après avoir fissuré l'écran de votre smartphone Peut-être un éléphant en fuite a-t-il marché sur votre téléphone récemment tombé dans un parking adjacent le zoo local. En savoir plus si l'écran de votre téléphone se brise.

7. Equipement sportif

Le graphène est extrêmement léger et extrêmement résistant, deux propriétés qui sont très recherchées dans les équipements de sport et, dans la plupart des sports, tout poids réduit en poids équivaut à un avantage concurrentiel. Le cyclisme est le plus évident, où les vélos haut de gamme utilisent déjà de la fibre de carbone légère.

Le graphène associé judicieusement à la fibre de carbone peut encore réduire le poids tout en maintenant la résistance. Dassi, une entreprise du Royaume-Uni, a produit un cadre de vélo contenant du graphène qui ne pèse que 750 grammes et espère le réduire à 350 grammes dans un proche avenir..

Mais vous pouvez également imaginer comment cela pourrait se répercuter sur divers domaines du monde technologique, où les utilisateurs sont constamment impressionnés par le téléphone, le portable ou la caméra plus puissants, plus légers et plus minces que les précédents. Et si la production de graphène s'avère moins chère, mieux encore.

Le graphène et l'avenir

Les exemples ci-dessus ne sont que quelques-unes des utilisations possibles du graphène, celles que vous êtes le plus susceptible d'avoir entre les mains dans un proche avenir, mais il existe également un large éventail d'utilisations industrielles et médicales potentielles tout aussi révolutionnaires..

Il reste à voir si le graphène sera à la hauteur des attentes élevées que nous avons suscitées. Il se peut que certains problèmes de production demeurent insurmontables ou que les coûts rendent certaines des utilisations ci-dessus irréalisables, mais si même une fraction de son potentiel pouvait être réalisée, elle révolutionnerait le monde dans lequel nous vivons.

Vous attendez-vous à voir des produits à base de graphène bientôt sur le marché? Quelles applications vous excitent le plus? S'il vous plaît laissez-nous savoir dans la section commentaires ci-dessous.

Crédit d'image: BONNINSTUDIO via Shutterstock.com

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