« Nous transformons les déchets en graphène » ; C'est 200 fois plus résistant que l'acier, plus fin que le papier et produit à partir de vieux pneus et de marc de café.

Dans le monde scientifique, le graphène est un sujet qui a retenu l'attention de tous.

Ce matériau remarquable, constitué d’une seule couche d’atomes de carbone disposés en nid d’abeille, possède des propriétés extraordinaires. Il est 200 fois plus résistant que l'acier, plus conducteur que le cuivre, plus fin que le papier et remarquablement flexible, capable de s'étirer jusqu'à 125 % de sa longueur d'origine.

Avec des caractéristiques aussi exceptionnelles, il n’est pas étonnant que le graphène révolutionne diverses industries dans un avenir proche. Il y a même des spéculations selon lesquelles le graphène jouerait un rôle crucial dans la construction du très attendu ascenseur spatial.

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Avadain Inc. est une société basée aux États-Unis spécialisée dans la production de flocons de graphène de haute qualité à faible coût grâce à son procédé breveté et respectueux de l'environnement. Ses flocons de graphène de haute qualité sont adaptés aux préférences de l'industrie. La société cible plus de 80 % du marché mondial estimé à 100 milliards de dollars pour les flocons de graphène grands, fins et presque sans défauts dans les produits de haute technologie.

Le graphène existe sous diverses formes et il existe différentes manières de le produire en plus de la méthode d'Avadain. Les feuilles simples de graphène sont idéales pour l’électronique et l’optique et peuvent être produites par dépôt chimique en phase vapeur, mais seulement en petites quantités. Pour obtenir de gros volumes, les entreprises utilisent couramment l’exfoliation liquide, une technique qui consiste à utiliser des acides, des solvants et un broyage mécanique pour séparer les flocons de graphène des morceaux de graphite. Cette méthode aboutit généralement à de minuscules plaquettes composées de 20 à 50 couches de graphène.

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En 2014, le chimiste James Tour et son équipe de l'Université Rice ont découvert une méthode permettant de créer une forme pure de graphène, composée de seulement quelques couches, en utilisant un laser pour éliminer le noir de carbone, un carbone amorphe. La chaleur intense générée par de brèves impulsions laser a rompu les liaisons entre les atomes de carbone et, à mesure que le carbone refroidissait, il s'est fusionné en graphène, la structure la plus stable. Cette approche ne produisait encore que de petites quantités de graphène et nécessitait une énergie importante.

Luong Xuan Duy, un étudiant diplômé travaillant avec Tour, est tombé sur des recherches démontrant la création de nanoparticules métalliques par zapping électrique, similaire à l'approche utilisée pour la production de graphène laser. Duy se demandait si cette méthode pouvait être appliquée pour chauffer une source de carbone et générer du graphène.

Après avoir expérimenté avec un flacon en verre contenant du noir de carbone et l'avoir soumis à 400 volts d'électricité pendant environ 200 millisecondes, il a réussi à produire du graphène. Au départ, les résultats étaient médiocres, mais après ajustements, un flash blanc jaunâtre brillant a indiqué que la température à l'intérieur du flacon atteignait environ 3 000 kelvins. Des tests chimiques ont confirmé la production de graphène.

Le graphène produit à l’aide de cette méthode s’est avéré idéal pour les applications en vrac. Contrairement au graphite, où les atomes de carbone s'empilent selon un motif régulier, les atomes de carbone condensés dans ce graphène n'ont pas suffisamment de temps pour s'aligner, ce qui donne lieu à une structure appelée graphène turbostatique. Dans ce matériau, les couches de graphène sont mélangées les unes sur les autres sous différents angles.

Selon Duy, cela est avantageux car le graphène turbostatique, lorsqu'il est ajouté à des solvants comme l'eau, reste en suspension sans agglomération. Cela permet à chaque particule du matériau d'interagir efficacement avec le composite.