Graphene

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Le graphène – est une modification allotropique bidimensionnelle du carbone formée par une couche d’atomes de carbone d’un atome d’épaisseur à l’état d’hybridation sp 2 et connectée via σ- et π – obligations dans l’hexagonal réseau cristallin bidimensionnel. Le graphène est devenu ces dernières années l’un des matériaux les plus étudiés. Cela est dû à ses propriétés électriques, électrochimiques, optiques, mécaniques et de sorption uniques. Les applications du graphène incluent l’électronique, la catalyse, la fabrication de capteurs, les condensateurs, la solution de diverses tâches biomédicales.

Le graphène a une résistance mécanique élevée et une surface spécifique très grande et disponible (valeur théorique de 2630 m 2 / g 237), ainsi qu’une conductivité électrique élevée, ce qui rend ce nanomatériau de carbone unique. Le graphène peut être sous forme de poudre de graphène ou d’une dispersion de graphène, ainsi que réduit de sa forme oxydée. Un intérêt particulier est le graphène déposé par la méthode CVD sur des substrats en divers matériaux.

Le coût du graphène Change et influence

Depuis sa découverte en 2004, de nombreuses recherches ont été consacrées au graphène et, par conséquent, les coûts du graphène changent beaucoup. Aujourd’hui, il est considéré comme l’un des matériaux les plus prometteurs qui remplaceront éventuellement d’autres matériaux comme le silicium ou l’ITO et nous permettront ainsi de faire progresser nos technologies actuelles de manière révolutionnaire.

À l’époque, le marché du graphène est l’un des marchés de haute technologie à la croissance la plus rapide au monde. Les revenus du marché mondial du graphène augmentent à un Taux de croissance annuel composé de 35% (TCAC) et il a été prévu que le marché atteindra 278 millions de dollars d’ici 2020. À ce jour, le marché du graphène est toujours dominé par les sociétés de développement de la recherche &, mais cela devrait changer lorsque de grandes entreprises de haute technologie du monde entier commenceront à implémenter la technologie du graphène dans leurs produits. Les écrans à rouleaux, les semi-conducteurs, les batteries – pour n’en nommer que quelques–uns – sont sur le point de créer un espace énorme pour le graphène et son dérivé sur le marché commercial.

Il semble évident que ce cristal bidimensionnel est une technologie du futur mais quand commence le futur ? Cela peut être dans un an ou dans cinq ans ou même plus – personne ne peut le dire avec certitude. Cependant, si l’on regarde le taux de croissance du graphène sur le marché, il est presque impossible de nier qu’il va se frayer un chemin vers la sphère commerciale car ses coûts continuent de baisser de manière exponentielle. Il est même prévu que la réduction spectaculaire des coûts du graphène rendra bientôt le graphène moins cher que le silicium.

Influence du coût du graphène

Alors, qu’est-ce qui influence exactement le prix du graphène en vrac? Plusieurs facteurs ont un impact sur le prix du graphène, mais les principaux sont la qualité / pureté du matériau ainsi que le processus technologique utilisé pour sa production.

Par exemple, la célèbre méthode du Scotch tape (également appelée méthode d’exfoliation) peut produire du graphène de haute qualité qui se présente en petites quantités de soi-disant flocons. Ces flocons de graphène présentent les meilleures propriétés physiques comme une grande pureté, une résistance mécanique et une conduction électrique. L’inconvénient de cette méthode est que le graphène exfolié se présente généralement en quelques flocons par centimètre carré et que le prix d’un tel graphène peut être d’environ plusieurs milliers d’euros par flocon.

Pour produire de plus grandes quantités de graphène, d’autres méthodes peuvent être mises en œuvre. L’oxyde de graphène fabriqué en ajoutant des molécules d’oxygène et d’hydrogène à celle du graphène est une forme relativement bon marché et une forme soluble de graphène qui coûte environ 400 € le litre. L’oxyde de graphène peut être mis en œuvre partout où le graphène de haute qualité n’est pas requis. Cependant, en raison de ses faibles propriétés électriques, il ne convient pas aux batteries, aux écrans ou à d’autres appareils électroniques.

Une autre méthode pour obtenir du graphène est appelée CVD (Dépôt chimique en phase vapeur). Cette méthode peut produire du graphène de qualité relativement élevée en créant des monocouches dans des chambres de réaction en utilisant des gaz sur un substrat. Bien que cette méthode soit devenue plus rentable au cours des dernières années, son principal inconvénient est qu’elle crée de nombreux produits chimiques pouvant être toxiques pour le corps humain. Le graphène CVD se présente sous forme de petits films monocouches qui coûtent de 50 € à 1000 € selon la taille du film.

Le prix du graphène n’est pas uniforme, et il varie en fonction de la qualité du produit ainsi que de la méthode utilisée pour obtenir le produit final. Dans l’ensemble, les prix sont l’un des principaux points de discussion parmi les chercheurs et les fabricants de graphène. De plus, l’évolution des coûts du graphène ne peut être prédite avec certitude car son sort ne repose pas entre les mains d’une autorité quelconque, mais plutôt entre les mains invisibles du marché.

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