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Aerographite : Six fois plus léger que l’air, conducteur et super résistant – High-teK.ca

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Des scientifiques allemands des matériaux de l’Université de Kiel et de l’Université de technologie de Hambourg ont créé le matériau le plus léger au monde, surnommé aérographite. Un centimètre cube d’aérographite ne pèse que 0,2 milligramme, ce qui est quatre fois plus léger que le précédent détenteur du record, 5 000 fois moins dense que l’eau et six fois plus léger que air.

L’aérographite, comme vous pouvez le voir sur l’image ci-dessus, est un maillage de tubes de carbone, chacun d’environ 15 nm de diamètre, entrelacés au niveau micro et nano-échelle. Il est électriquement conducteur, ductile, noir de jais (non transparent) et peut supporter des charges de compression et de traction élevées. L’aérographite peut être compressée à un 30e de sa taille d’origine, gagnant ainsi en résistance et en conductivité, et rebondir sans endommager sa structure – ou elle peut supporter jusqu’à 40 000 fois son propre poids.

« Considérez l’aérographite comme une toile de lierre qui s’enroule autour d’un arbre. Et puis enlevez l’arbre », explique Rainer Adelung, professeur à l’Université de Kiel. Les « arbres » dans ce cas sont des cristaux d’oxyde de zinc, qui ont la forme de crics/osselets à quatre côtés (photo ci-dessous). Les cristaux sont ensuite placés dans un four et recouverts d’une couche de carbone par dépôt chimique en phase vapeur (CVD). En même temps, de l’hydrogène gazeux est ajouté au four, ce qui vole l’oxygène de l’oxyde de zinc. Le zinc tombe sur le sol du four, ne laissant que le squelette extérieur de carbone – l’aérographite.

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Cristaux d'oxyde de zinc, sous le microscope

En ce qui concerne les cas d’utilisation, il existe trois candidats probables : les batteries, l’informatique portable et la filtration. En raison de sa légèreté et de sa surface relativement importante, l’aérographite pourrait permettre la création de lithium-ion beaucoup plus léger. piles et supercondensateurs. Les objets non conducteurs, tels que les plastiques, pourraient être recouverts d’aérographite pour les rendre conducteurs – sans prendre de poids. Tout comme le carbone est déjà utilisé filtrer l’eau, l’aérographite pourrait exceller dans la filtration de l’eau et de l’air. Les scientifiques rapportent qu’en modifiant le processus – la température du four, la rapidité avec laquelle l’hydrogène est ajouté – la structure de l’aérographite peut être modifiée, peut-être pour l’adapter à chaque cas d’utilisation.

En passant, l’aérographite est également superhydrophobe. Tant que vous êtes fan de noir, cela peut être un bon moyen de rendre vos vêtements imperméables.

Aerographite : C'est hydrophobe, mec !

Curieusement, en faisant des recherches sur cette histoire, je suis tombé sur Aerogel.org, un site spécialisé dans recettes pour créer des substances telles que l’aérographite. Sur la page de l’aérographite les éditeurs notent que la recette est une « bêta » car ils ne l’ont pas encore essayée. Les instructions et les réactifs requis semblent assez faciles à trouver, si vous voulez essayer.

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Lire la suite sur Université de Kielou le document de recherche DOI : 10.1002/adma.201200491

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