Avec un investissement de plus de 500.000 euros, les nouvelles installations permettront de fabriquer du graphène sous ses différentes formes et variétés, ainsi que de développer des nanodispositifs électroniques pour applications IoT (Internet of Things), des biosenseurs et des dispositifs wearables qui s’installent sur les vêtements.
L’Université de Grenade (UGR) a mis en marche le Laboratoire de Graphène et de Semi-conducteurs Bidimensionnels, un des laboratoires publics les plus complets d’Europe consacrés à la fabrication et à la caractérisation électrique et structurelle de ce matériau, du même niveau que celui qui existe à l’Université de Cambridge (Royaume-Uni) ou à l’Université de Stanford (États-Unis).
Les nouvelles installations, gérées par le Groupe de Nanoélectronique que dirige le professeur Francisco Gámiz Pérez, se trouvent dans le Centre de Recherche en Technologies de l’Information et des Communications de l’UGR (CITIC-UGR), et ont été présentées ce matin lors d’une conférence de presse à laquelle a assisté le vice-recteur de Recherche et de Transfert, Enrique Herrera Viedma.
Avec un investissement supérieur à 500.000 euros, le nouveau laboratoire est consacré à la fabrication de graphène sous ses différentes formes et variétés, ainsi qu’au développement de systèmes basés sur le graphène pour des applications électroniques, y inclus des biosenseurs, des nanodispositifs électroniques pour applications IoT (Internet of Things ou « Internet des choses ») outre des dispositifs wearables (qui s’installent sur les vêtements et sont toujours allumés).
Lorsqu’en 2004 les chercheurs de l’Université de Manchester Andrei Geim et Kostya Novoselov obtinrent une plaque de graphène en utilisant du ruban adhésif et un morceau de graphite similaire à celui des mines des crayons de dessin, ils ne pouvaient aucunement imaginer l’impact que ce simple geste aurait chez la communauté scientifique, et dans nos vies dans les années à venir.
Le graphène est une plaque très fine formée par une seule couche d’atomes de carbone avec des propriétés mécaniques, optiques et électriques spectaculaires. Il s’agit d’un matériau très dur, transparent, flexible et à conductivité électrique et thermique très élevée. Tout ceci le rend en puissance utilisable pour un nombre élevé d’applications. Son potentiel est tel que la Commission européenne a fait du graphène le centre d’un de ses projets étoile (« flagship ») pendant les prochaines années, avec un investissement de plus de 500 millions d’euros jusqu’en 2023.
Différents types de graphène
Le nouveau laboratoire de Nanoélectronique du CITIC-UGR a installé les équipements nécessaires afin d’obtenir des pellicules de graphène CVD d’un format qui va jusqu’à 25 cm x 10 cm, et de les transférer à différents substrats ou supports, aussi bien rigides que flexibles.
Cet équipement complète le laboratoire de caractérisation électrique et structurelle de nanostructures déjà disponibles au CITIC-UGR. Les matériaux développés peuvent être caractérisés électrique et structurellement dans les installations de l’UGR (grâce à l’équipement acquis, qui inclut un microscope à force atomique) et aussi fonctionnalisés pour leur utilisation comme biosenseurs.
Avec le graphène CVD (Chemical Vapor Deposition), on a également développé les techniques pour obtenir, à partir de poussière de graphite, de la suspension d’oxyde de graphène pouvant être déposé sur différents substrats afin de pouvoir le réduire postérieurement et d’obtenir du graphène réduit (rGO) moyennant un système de lithographie par écriture directe par laser.
« Cette technique nous permet d’obtenir des patrons de graphène et des structures bidimensionnelles de graphène sur différents substrats, avec lesquels on pourra développer des antennes flexibles, des senseurs flexibles et des RF-tags (petits dispositifs, similaires à un autocollant, qui peuvent être adhérés à un produit, à un animal ou une personne, et qui contiennent des antennes leur permettant de recevoir et de répondre à des demandes émises par radiofréquence », explique le directeur du laboratoire de Graphène de l’UGR, Francisco Gámiz.
Non seulement du graphène
En plus de graphène, les nouvelles installations de l’UGR permettent d’obtenir d’autres matériaux également bidimensionnels qui, combinés avec celui-ci, améliorent et amplifient son champ d’activité.
Ces matériaux bidimensionnels, connus comme dichalcogénures de métaux de transition, oTMDs, comme le disulfure de molybdène, séléniure de molybdène, ou séléniure de tungstène, peuvent être « empilés » pour donner lieu à des structures avec lesquelles développer des dispositifs nanoélectroniques et, à partir de celles-ci, des systèmes dans le domaine de l’électronique flexible tels que lesdits wearables.
Contact :
Francisco Gámiz Pérez. Département d’Électronique et de Technologie informatique de l’UGR. Tél. : 958 246145 ; portable : 655 978315 ; courriel : fgamiz@ugr.es
