Ils ont vraiment réussi à transformer le graphite en or. Ces physiciens du MIT deviennent des alchimistes pour faire progresser la technologie.
C’est une découverte surprenante qu’ont faite des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology. Le travail va au-delà du simple changement du graphite doré. En effet, cette transformation a permis aux physiciens de découvrir un matériau aux propriétés jamais vues auparavant.
Ces alchimistes modernes ont empilés dans un ordre spécifique cinq couches minces mine de crayon. Cela a abouti à un matériau qui pouvait être réglé pour avoir trois propriétés cruciales et nouvelles que nous ne connaissions pas du graphite naturel. Un article publié dans la revue Nature Nanotechnology détaille la recherche.
50 nuances de graphite
Cette surprenante découverte nous rappelle que la nature nous réserve encore bien des surprises. ” Nous n’avions jamais réalisé que toutes ces choses intéressantes étaient intégrées au graphite. », a commenté le professeur adjoint du département de physique du MIT, Longju. Il est également le chef de l’équipe à l’origine de cette découverte.
Rappelons qu’il y a une vingtaine d’années, les scientifiques parvenaient enfin à isoler le graphène. Ce matériau constitue principalement du graphite. A noter qu’il présente un une seule couche d’atomes de carbone configuré en hexagones, évoquant le structure en nid d’abeille d’un nid d’abeille.
Les chercheurs ont alors découvert les effets de superposition de feuilles de graphène individuelles. Avec cet empilement et un torsion des feuilles selon un angle particulier, le matériau acquiert de nouvelles propriétés. Ceux-ci vont du magnétisme à la supraconductivité.
Empilage sans torsion pour transformer le graphite en or
Long Ju et ses collègues ont concentré leurs efforts sur la superposition de feuilles de graphène. Ils ont ensuite découvert que la suppression du facteur de torsion en empilant les cinq couches établissait une connexion directe entre le électrons. Ils pouvaient communiquer entre eux. C’est ici corrélation électronique.
Ce phénomène donne ainsi naissance à toutes les nouvelles propriétés possibles. Mais les « alchimistes » du MIT ne se sont pas arrêtés là. La prochaine étape leur permettrait de transformer le graphite en or.
En fait, ils ont placé le graphène empilé rhomboédrique à cinq couches entre deux couches de Nitrure de bore. Ce sandwich particulier a ensuite été attaché à des électrodes permettant un ajustement à différentes tensions électriques. En fonction de la quantité d’électrons, le matériau devient magnétique, isolant Ou topologique.
Alchimie basée sur un microscope innovant
Le graphène superposé dans un rhomboèdre pentachouce n’a que quelques milliardièmes de mètre d’épaisseur. Le professeur Lu et son équipe avaient donc besoin d’un équipement permettant deobservation à l’échelle nanométrique la variété des propriétés d’un matériau. Il s’avère que le physicien en a conçu un en 2021.
Cet appareil spécifique est en fait un microscope appelé Microscopie optique de type diffusion Ou s-SNOM. Cela a permis d’identifier et d’isoler les cinq couches dans l’ordre de superposition souhaité.
Notez qu’il y a plus de dix ordres de superposition – y compris le rhomboédrique – dans le cas d’un empilement de cinq couches.
Le but de transformer le graphite en or n’est évidemment pas de s’enrichir. La découverte apporte meilleure compréhension du graphène. Cela ouvre la porte à de nouvelles applications dans le domaine technologique.
