Depuis sa découverte et surtout depuis le prix Nobel de physique 2010, le graphène est considéré comme un nouveau matériau miracle pour les applications électroniques. En effet, il est léger, solide, presque transparent, flexible et est donc considéré comme un substitut équivalent à l’oxyde d’indium-étain (ITO). Pour lequel un candidat de remplacement est recherché depuis longtemps.
En effet, les gisements naturels d’indium sont très limités et la production est également relativement coûteuse. De plus, l’OTI est un matériau relativement rigide. Avec cela, de nouvelles applications électroniques flexibles ne sont plus réalisables.
Le graphène surpasse l’ITO
Le graphène répondrait et même dépasserait toutes les attentes. Cependant, la production rentable de graphène pose toujours un défi majeur à l’économie. Parce que le graphène ne pousse pas sur les arbres, et il ne peut pas être déterré quelque part. Il existe de nombreux projets de recherche dans le monde et l’UE soutient certains d’entre eux avec des ressources financières. Mais il n’existe toujours pas de processus de fabrication industrielle permettant une production de graphène rentable et à grande échelle.
Qualité versus prix
Les procédés précédents de production de graphène diffèrent considérablement en termes de qualité ou de prix. Bien sûr, selon l’application souhaitée, vous n’avez pas toujours besoin d’une bonne qualité et pouvez donc faire des compromis sur le prix. Néanmoins, à long terme, il est important pour l’économie de développer une procédure uniforme qui garantisse un prix de production bas.
Par exemple, l’oxyde de graphène (GO) est relativement bon marché sous forme de poudre et peut être utilisé pour des applications en biotechnologie (par exemple pour l’analyse de l’ADN). Cependant, étant donné que les propriétés électroniques ne sont actuellement pas assez bonnes pour les batteries, les écrans tactiles flexibles, les cellules solaires ou les LED, il ne serait pas entre de bonnes mains dans de tels domaines d’application.
Ensuite, il y a le graphène ablé mécaniquement. Qui vient en petits flocons de haute qualité et possède les meilleures propriétés physiques. Cependant, il n’est pas possible de produire de grandes surfaces pour des applications appropriées à faible coût.
La procédure de MCV prend de l’importance
Une autre possibilité est la production au moyen d’un procédé CVD, qui fournit une qualité suffisante pour presque toutes les applications de graphène. Mais ici aussi, le prix dépend du volume de production utilisé et du substrat utilisé (par exemple substrat de cuivre ou d’argent, etc.). Cependant, il existe déjà différentes méthodes pour la synthèse à grande échelle du graphène. Les dépôts chimiques en phase vapeur, dont nous avons déjà parlé dans un article plus ancien, se sont révélés prometteurs pour l’avenir.
Résultat
Nous sommes curieux de voir quel pays sera finalement le premier à faire la percée pour un processus de fabrication passable. Après tout, les prix du graphène sont encore loin d’être aussi élevés qu’on pourrait s’y attendre d’une technologie aussi jeune. Et il y a beaucoup de soutien financier de l’UE pour s’assurer que des progrès rapides sont réalisés dans ce domaine.
