Les avions deviennent plus solides, plus légers et plus économes en carburant, grâce au graphène. L'Europe investit un milliard d'euros dans la recherche qui traduit le matériel du laboratoire en applications prometteuses.
Oubliez 'fer de lance' et 'excellence'. Le nouveau mot à la mode de la Commission européenne pour sa politique de R&D est « phare ». Le premier produit phare à être lancé s'appelle le graphène.
Lundi 28 janvier, les deux premiers projets Future Emerging Technology, ou 'flagships', ont été présentés à Bruxelles en grande pompe :le cerveau humain et le graphène. Chaque vaisseau amiral aura une durée de dix ans et un budget d'un milliard d'euros. L'objectif :utiliser toutes les ressources et personnes disponibles dans l'Union européenne pour élever la recherche dans les domaines choisis à un niveau mondial, et surtout :commercialiser les connaissances et les applications qui en résultent.
Officiellement, la recherche sur le graphène a pour objectif "de mettre ce matériau révolutionnaire à la disposition de la société à partir du laboratoire, d'introduire de nouvelles connaissances révolutionnaires dans divers secteurs industriels et ainsi de créer de la croissance économique et de nouveaux emplois en Europe", selon le communiqué de presse de la Fondation néerlandaise pour la recherche fondamentale de la matière (FOM). La FOM était et est particulièrement active dans la recherche sur le graphène. En récompense, deux collaborateurs de la FOM peuvent mener chacun un "programme de travail" du projet européen commun.
Les avions deviennent plus solides, plus légers et plus efficaces
Première recherche fondamentale
Au fur et à mesure de l'avancement du projet, l'accent se déplacera progressivement de la recherche purement fondamentale vers la valorisation et la commercialisation des applications. "Les trente premiers mois constituent la 'phase de démarrage' du projet", explique Herre van der Zand de l'Université de technologie de Delft, qui dirigera le septième programme de travail. «Dans cette phase initiale, la recherche fondamentale jouera encore un rôle important. Par exemple, le programme de travail "Capteur", que je gère, est encore relativement petit, mais se développera dans la deuxième phase et se concentrera alors seulement sur les applications." Les applications potentielles du graphène sont des capteurs extrêmement sensibles, pour la lumière, l'électricité et (bio )signaux chimiques.
Puis les applications
C'est une complainte européenne typique :les scientifiques associés aux universités et institutions européennes produisent énormément de nouvelles connaissances, mais leur valorisation a souvent lieu ailleurs (lire :aux États-Unis ou en Chine, au Japon et en Corée du Sud). Il en va de même pour la recherche sur le graphène.
Le graphène est une invention britannique :en 2004, le Néerlandais Andre Geim et le Russe Kostya Novoselov de l'Université de Manchester ont "tiré" une couche du nouveau matériau à partir d'une pièce de graphite (parce que c'est en fait du graphène :une couche de graphite d'un atome d'épaisseur). Depuis lors, l'Europe est en tête du nombre de publications scientifiques sur le graphène (36%), mais sur les plus de 2 200 demandes de brevet pour des applications de graphène, seule une minorité provient de l'UE. Selon Van der Zand, c'est également l'une des tâches principales du projet phare. "L'un de nos objectifs est de générer des demandes de brevet au sein de l'UE."
Voilà pour le contexte économique, qui a souvent le dessus dans ce genre de grands projets. Quelles nouvelles applications la recherche sur le graphène apportera-t-elle dans les années à venir ? «Je m'attends à des applications révolutionnaires dans divers domaines, de la science des matériaux à la microélectronique et à la médecine», déclare Van der Zand. "Grâce au graphène, des matériaux solides et extrêmement flexibles sont en route dans tous les cas.
Vous pouvez imaginer l'influence que cela aura sur la conception et la construction d'avions et d'autres moyens de transport. Tout devient plus solide, plus léger et donc plus économique. La conductivité ultra-rapide du graphène rend possible les supercalculateurs compacts, sans avoir à recourir aux métaux des terres rares de plus en plus chers. Enfin, et ensuite je passerai à mon propre domaine, le graphène permettra des biocapteurs exceptionnellement sensibles. Des capteurs capables de mesurer la différence entre une molécule de plus ou de moins dans le sang.'
Qu'est-ce que le graphène ?
La structure du matériau graphène produit artificiellement est simple :un 'maillage' de carbone d'un seul (carbone) atome d'épaisseur. Le graphène est plus résistant que le diamant, plus flexible que le caoutchouc et il conduit le courant électrique un million de fois mieux que le cuivre. Les applications possibles sont plus difficiles à saisir en une phrase. Une sélection parmi la gamme infinie :écrans tactiles pliables et transparents, puces informatiques super rapides et pas chères, capteurs super sensibles, avions plus légers et économes en carburant, etc. Le graphène est connu des scientifiques depuis des décennies, mais ce n'est qu'en 2004 qu'André Geim et Kostya Novoselov de l'Université de Manchester ont réussi à produire une partie de ce matériau miracle. Ils ont reçu le prix Nobel pour cela en 2010.
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