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Graphène est une feuille d’atomes de carbone d’une épaisseur d’un atome disposée dans un réseau hexagonal. C'est l'élément de base de tous les autres matériaux graphitiques tels que le graphite, les nanotubes de carbone et les fullerènes.
Certaines propriétés notables et applications potentielles du graphène comprennent :
1. Résistance et élasticité : Le graphène est l’un des matériaux les plus résistants et les plus élastiques connus. Il a une résistance à la traction de 130 gigapascals (GPa), soit environ 100 fois celle de l'acier, et un module d'Young de 1 térapascal (TPa), soit environ 10 fois celui de l'acier. Cela fait du graphène un matériau prometteur pour les applications dans les industries des articles de sport, de l'aérospatiale et de l'automobile.
2. Conductivité électrique et thermique : Le graphène est un excellent conducteur d'électricité et de chaleur. Sa conductivité électrique est environ 1 000 fois supérieure à celle du cuivre et sa conductivité thermique est environ 100 fois supérieure à celle du cuivre. Cela fait du graphène un matériau prometteur pour les appareils électroniques, tels que les transistors, les cellules solaires et les dissipateurs thermiques.
3. Imperméabilité : Le graphène est imperméable aux gaz et aux liquides, notamment l'hélium, l'hydrogène et l'eau. Cela fait du graphène un matériau potentiel pour une utilisation dans les films barrières, les piles à combustible et les systèmes de purification de l'eau.
4. Propriétés optiques : Le graphène absorbe la lumière sur une large gamme de longueurs d'onde, de l'ultraviolet à l'infrarouge. Cela fait du graphène un matériau prometteur pour les dispositifs optiques, tels que les photodétecteurs, les cellules solaires et les filtres optiques.
5. Flexibilité : Le graphène est un matériau flexible qui peut être facilement plié et plié. Cela fait du graphène un matériau prometteur pour l’électronique flexible, comme les écrans flexibles, les capteurs portables et les skins électroniques.
Malgré son vaste potentiel, le graphène reste un matériau relativement nouveau et sa production et son intégration dans des dispositifs fonctionnels présentent des défis importants. Les recherches en cours visent à relever ces défis et à explorer des applications nouvelles et innovantes du graphène dans divers domaines de la science et de l'ingénierie.
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