Du graphène pour des applications électroniques et photosensibles

© Paolo Samori / ISIS

18/04/16

Des chercheurs de l’ISIS*, en collaboration avec des équipes belge, anglaise et italienne sont parvenus à développer un dispositif électronique à base de graphène, dont la conductivité est contrôlée de manière réversible par la lumière.

Transparent, flexible, résistant, … on ne compte plus les propriétés du graphène, ce maillage moléculaire constitué d’atomes de carbone organisés en nids d’abeilles. Les feuillets de graphène peuvent être extraits directement du graphite, un matériau courant et peu couteux, par un procédé de dispersion réalisé en milieu liquide (l’exfoliation). A partir de ce procédé, l’équipe de recherche est parvenue à produire des mille-feuilles moléculaires constitués de feuillets de graphène entre lesquels ont été introduites des molécules photosensibles, capables de se courber ou de s’allonger selon qu’elles sont éclairées par une lumière ultraviolette ou visible. Cette particularité a permis aux chercheurs d’imaginer et de mettre au point de véritables dispositifs électroniques contrôlés par la lumière. Le graphène possède en effet une excellente conductivité, notamment dans une configuration en feuillets superposés, car les électrons peuvent facilement circuler d’une couche à l’autre. En exposant le dispositif sous une lumière ultraviolette (à 365 nm), les molécules photosensibles se courbent, entrainant une augmentation de l’écart entre les feuillets et donc une diminution de la conductivité électrique. L’effet inverse est constaté sous l’action d’une source de lumière visible (à 450 nm). Cette réversibilité laisse entrevoir l’émergence d’interrupteurs moléculaires « intelligents », propices au développement d’applications fonctionnelles comme les photodétecteurs ou les mémoires à commande optique.

* Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (UMR 7006 – CNRS/Unistra)