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Un remplaçant du graphène sort des laboratoires

Ludovic Fery
Un remplaçant du graphène sort des laboratoires

Vue au microscope électronique d'une particule de Ti3C2.

© DR

MXene, retenez ce nom, car il s’agit peut-être du digne successeur du graphène. Il appartient à une famille de plus de 60 composés, qui pourraient théoriquement tous être transformés en une couche d'un seul atome d'épaisseur.

Les cristaux bidimensionnels portent de nombreuses promesses, notamment pour le stockage d’énergie. Hormis le graphène et le sulfure de molybdène, cette catégorie de matériaux avancés reste pourtant dépeuplée. L’équipe de Michel Barsoum, du Drexel Nanotechnology Institute aux Etats-Unis, a réussi à former de tels cristaux à partir d'un type particulier de céramiques.

Le premier d’entre eux est le MXene, en fait une couche d'un atome d’épaisseur issue de la transformation du carbure de titane aluminium (Ti3AlC2). Le substrat est d'abord plongé dans de l’acide fluorhydrique. L’abrasion qui s’ensuit sépare d’un côté l’aluminium et de l’autre des particules de carbure de titane (Ti3C2). Un traitement par ultrasons permet finalement d'obtenir des feuillets monocouche.

A l’instar du graphène, le MXene peut être enroulé en nanotubes d’un diamètre aussi petit que 40 nanomètres. Même s’il implique le recours à un solvant toxique, le procédé des chercheurs américains a l'avantage de se dérouler entièrement à température ambiante. Surtout, ce qui est applicable au Ti3AlC2 s’applique également aux autres membres de sa famille chimique, soit une soixantaine de composés. De quoi trouver un candidat dont les propriétés surpassent celles du graphène ?

Ludovic Fery

Pour en savoir plus : http://max.materials.drexel.edu/
 

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