Faire croître des rubans de
graphène
Dans le numéro de «Nature» du 22 juillet 2010,
les chercheurs réunis autour de Roman Fasel, senior
scientist à l’Empa et professeur de chimie et de
biochimie à l’Université de Berne, et de Klaus
Müllen, directeur du Max-Planck-Institut für
Polymerforschung, décrivent une méthode simple
utilisant la chimie des surfaces pour produire des rubans de
graphène d’une telle étroitesse sans recourir
à aucun découpage – par voie bottom-up, à
partir de molécules isolées. Pour cela ils
déposent sous ultravide sur des surfaces d’or ou
d’argent des monomères spéciaux
substitués à des positions
«stratégiquement » importantes par des
halogènes qui se polymérisent dans une
première étape pour former des chaînes de
polyphénylène.
Dans une deuxième étape, une réaction
déclenchée par un chauffage plus élevé
provoque l’élimination d’atomes
d’hydrogène et le couplage des chaines de
polymère en un système aromatique de type
graphène. Les rubans de graphène ainsi obtenus
présentent une épaisseur d’un atome, une largeur
d’un nanomètre et une longueur atteignant
jusqu’à 50 nanomètres. Ces rubans de
graphène sont d’une étroitesse telle qu’ils
présentent une bande interdite et possèdent ainsi,
tout comme le silicium, des propriétés de
commutabilité – un premier pas important vers le
passage de la micro-électronique au silicium à la
nano-électronique au graphène. Mais mieux encore:
suivant les monomères utilisés, il se forme des
rubans de graphène qui possèdent des structures
différentes et qui sont soit rectilignes soit en zigzag.
|