Au cours des dernières années, le graphène a été quelque chose d'un mot à la mode: un nouveau matériau aux propriétés remarquables promettant de révolutionner tout ce qui concerne nos vies. Mais est-ce tout hype vide? Qu'est-ce que le graphène et qu'est-ce qu'on peut en attendre?
Le graphène est une forme inhabituelle de l'un des éléments les plus communs sur la planète (carbone) et a été découvert et synthétisé à l'Université de Manchester en 2004. Il se compose de nombreuses feuilles de carbone, chaque feuille d'un seul atome épais, tous disposé dans un treillis hexagonal.
Et à cause de cela, il a toutes sortes de propriétés intéressantes et inattendues. Par exemple, le graphène est environ 200 fois plus fort 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, les scientifiques et les ingénieurs ont été occupés à chercher des moyens pratiques d'utiliser ce matériel 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 d'ordinateur
Pendant un certain temps, nous avons vu des puces informatiques suivre la loi de Moore. Quelle est la loi de Moore, et qu'est-ce que cela a à voir avec vous? [MakeUseOf explique] Quelle est la loi de Moore, et qu'est-ce qu'elle a à faire avec vous? [MakeUseOf explique] La malchance n'a rien à voir avec la loi de Moore. Si c'est l'association que vous aviez, vous la confondez avec la loi de Murphy. Cependant, vous n'étiez pas loin car la loi de Moore et la loi de Murphy ... Lisez plus, ce qui signifie qu'ils doublent en puissance environ tous les 18 mois, mais 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.
Mais la recherche est 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, ont le potentiel d'atteindre des ordres de grandeur plus rapides que les puces de silicium traditionnelles, de sorte qu'une percée ici pourrait être incroyable pour le monde informatique.
2. Batteries
Nous sommes complètement dépendants des batteries dans l'ère actuelle des smartphones et autres appareils électroniques portables, et nous sommes donc toujours à la recherche de moyens pour les faire durer plus longtemps. Le graphène montre beaucoup de promesses dans ce domaine.
Samsung a rapporté un certain succès avec l'augmentation de la capacité de la batterie en incorporant du graphène dans les batteries au lithium-ion, et dans le même ordre d'idées, Dongxu a dévoilé ce qu'elle dit être la première batterie au graphène au monde. Dongxu affirme que sa batterie 4800 mAh peut charger complètement dans les 15 minutes. Il n'est pas clair à ce stade quand il sera disponible à l'achat.
Que ces produits arrivent ou non sur le marché, le potentiel du graphène dans les batteries est tout simplement étonnant. Si elle est jamais pleinement réalisée, il peut être l'un des développements les plus révolutionnaires qui se produisent dans les décennies. Les batteries de super condensateur au graphène ont le potentiel de durer cinq fois plus longtemps 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 les piles de Samsung ont-elles explosé? Plus de 30 téléphones Samsung Galaxy Note 7 différents ont explosé. Pourquoi cela se passait-il? 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 sur une seule charge, et les voitures électriques auraient des gammes améliorées qui pourraient rivaliser avec le moteur à combustion interne. Lorsqu'elles doivent être rechargées, le processus prend quelques secondes ou minutes plutôt que des heures, ce qui est une excellente nouvelle car les limites de charge sont un obstacle majeur à l'adoption généralisée des véhicules électriques. Comment les voitures électriques surpasseront-elles? Les limites Les voitures électriques sont géniales - sauf pour leur gamme. Les voitures électriques peuvent-elles surmonter les technologies de portée? Lire la suite .
3. Électronique imprimée
Le graphène peut être imprimé sur du papier (ou d'autres matériaux) et, s'il se présente sous la forme d'un 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 portable, les capteurs et les écrans flexibles, et même les tatouages électroniques peuvent 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 la plupart des photographes et vidéastes. (Nokia travaille même sur un smartphone doté d'un capteur d'appareil photo à base de graphène qui promet d'être moins gourmand en énergie et beaucoup moins cher que les caméras actuelles.)
La transparence élevée du graphène - il laisse passer environ 97, 7% de la lumière - ouvre également un potentiel pour les caméras 3D et pour les caméras où la mise au point de l'image peut être ajustée plus tard. Plusieurs couches de graphène peuvent être disposées de sorte que les images peuvent être capturées avec une variété de points de mise au point, et la mise au point peut être ajustée une fois la photo prise.
5. Haut-parleurs améliorés
Les enceintes que nous utilisons aujourd'hui s'appuient sur des pièces mécaniques qui vibrent pour créer du son. Cela signifie qu'il doit y avoir suffisamment d'espace physique pour que ces parties puissent se déplacer, ce qui limite la taille des petits orateurs et la place des haut-parleurs.
Les chercheurs en Corée ont utilisé le principe de la thermoacoustique - produisant du son en chauffant et en refroidissant rapidement un matériau - pour fabriquer des enceintes à partir d'un aérogel de graphène mince et qui ne vibre pas. Ces enceintes seraient idéales pour les appareils mobiles et pourraient facilement être installées dans les murs ou les téléviseurs à écran plat.
Il n'y a aucun signe de commercialisation d'un produit dans un avenir proche, mais c'est une avancée passionnante avec beaucoup de potentiel pour transformer le monde du son.
6. Écrans tactiles plus forts
Parce que le graphène est presque complètement transparent, il peut être utilisé sur le verre, et une utilisation potentielle est de renforcer les écrans tactiles sur nos smartphones.
Le graphène est plus fort que le diamant et un écran revêtu de celui-ci serait presque indestructible - ou du moins ne se briserait pas s'il sortait de votre main. Bien sûr, le verre trempé a de multiples 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. En attendant, il y a quelques choses que vous pouvez faire 7 choses pratiques que vous devriez faire après craquer l'écran de votre smartphone 7 choses pratiques que vous devriez faire après craquer l'écran de votre smartphone Un éléphant fugitif a marché sur votre téléphone récemment tombé dans un parking adjacent à le zoo local. Lire la suite si l'écran de votre téléphone se brise.
7. Équipement sportif
Le graphène est extrêmement léger et extrêmement solide, deux propriétés très recherchées dans les équipements sportifs, et dans la plupart des sports, tout poids qui est rasé équivaut à un avantage compétitif. Le vélo est le plus évident, où les vélos haut de gamme utilisent déjà de la fibre de carbone légère.
Le graphène combiné judicieusement avec de la fibre de carbone peut encore réduire le poids tout en maintenant la force. Dassi, une société britannique, a produit un cadre de vélo contenant du graphène qui ne pèse que 750 grammes et espère le ramener à 350 grammes dans un proche avenir.
Mais vous pouvez également imaginer comment cela pourrait se répercuter dans divers domaines du monde de la technologie, où les utilisateurs sont constamment impressionnés par le prochain téléphone, ordinateur portable ou appareil photo qui est plus fort, plus léger et plus mince que ceux d'avant. Et si la production de graphène s'avère moins chère, mieux encore.
Le graphène et l'avenir
Ce qui précède ne sont que quelques-unes des utilisations possibles du graphène, celles que vous aurez probablement dans les mains dans un proche avenir, mais il y a aussi un large éventail d'utilisations industrielles et médicales potentielles qui pourraient être tout aussi révolutionnaires.
Il reste à voir si le graphène répondra aux attentes élevées que nous lui avons imposées. Il se peut que certains problèmes de production restent insurmontables ou que les coûts rendent certains de ces usages impraticables, mais si une fraction de son potentiel peut être réalisée, elle révolutionnera le monde dans lequel nous vivons.
Prévoyez-vous bientôt des produits au graphène sur le marché? Quelles applications vous excitent le plus? S'il vous plaît laissez-nous savoir dans la section des commentaires ci-dessous.
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