Des scientifiques synthétisent pour la première fois le graphyne, un allotrope du carbone, matériau miracle de nouvelle génération

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Les scientifiques tentent depuis longtemps de créer de nouveaux allotropes (formes) de carbone en raison de leur polyvalence et de leur utilité pour l’industrie. Mais jusqu’à présent, ils n’ont obtenu qu’un succès limité. Cette situation est sur le point de changer. Des chercheurs de l’université du Colorado à Boulder, aux États-Unis, ont réussi à synthétiser le “matériau miracle de nouvelle génération” annoncé depuis longtemps, le graphyne. Allotrope du carbone, le graphyne est similaire au graphène, qui est très apprécié par l’industrie. En fait, les recherches sur le graphène ont été récompensées par le prix Nobel de physique en 2010. Cependant, les scientifiques n’ont pu créer que quelques fragments jusqu’à présent, malgré des décennies de travail et de théories.

Les allotropes de carbone comme le graphène et le fullerène ont été créés à l’aide de méthodes chimiques traditionnelles. Mais ces méthodes ne permettent pas de synthétiser différentes formes de carbone en grande quantité, comme c’est le cas pour le graphène. Wei Zhang, professeur de chimie à CU Boulder, a alors décidé de tenter l’expérience. Zhang étudie la chimie réversible qui permet aux liaisons de s’autocorriger, ce qui permet la création de nouvelles structures ordonnées.

En utilisant un processus appelé métathèse des alcynes ainsi que la thermodynamique et le contrôle cinétique, les chercheurs ont réussi à créer un matériau qui pourrait rivaliser avec la conductivité du graphène, mais en le contrôlant. “Il y a une assez grande différence (entre le graphène et le graphyne) mais dans le bon sens”, a déclaré Zhang. “Cela pourrait être la prochaine génération d’un matériau miracle. C’est pourquoi les gens sont très enthousiastes.”

Les scientifiques pensent que cette recherche révolutionnaire ouvrirait de nouvelles possibilités pour la recherche sur l’électronique, l’optique et les matériaux semi-conducteurs. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue Nature Synthesis.

“L’ensemble du public, l’ensemble du domaine, est vraiment enthousiaste à l’idée que ce problème de longue date, ou ce matériau imaginaire, soit enfin réalisé”, a déclaré Yiming Hu, auteur principal de l’article et doctorant dans le groupe du laboratoire de Zhang, dans un communiqué publié par l’université. Les chercheurs veulent maintenant étudier ce matériau en détail, notamment comment le créer à grande échelle.


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