Soi

Rapport du 7 mai 2021

par Bob Yirka, Phys.org

Une équipe de chercheurs de l'Université du Zhejiang, de l'Université Jiaotong de Xi'an et de l'Université Monash a développé un moyen de lier plusieurs brins d'oxyde de graphène en un câble épais. Dans leur article publié dans la revue Science, le groupe décrit leur processus et ses utilisations possibles. Rodolfo Cruz-Silva et Ana Laura Elías de l'Université de Shinshu et de l'Université de Binghamton ont publié un article Perspectives dans le même numéro décrivant le travail des chercheurs et expliquant pourquoi ils pensent que la technique pourrait s'avérer utile dans les efforts de fabrication.

Ces dernières années, les scientifiques des matériaux ont exploré la possibilité de fabriquer des produits par auto-assemblage total ou partiel afin de les produire plus rapidement ou à moindre coût. Dans les systèmes biologiques où deux matériaux s’auto-assemblent pour former un troisième matériau, les scientifiques décrivent cela comme un processus de fusion, empruntant la terminologie à la physique. Ainsi, lorsqu’un seul matériau se sépare spontanément en deux ou plusieurs autres matériaux, on parle de processus de fission. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont développé une technique de création de fils à base d'oxyde de graphène qui exploite les deux processus.

Le travail de l'équipe est très basique. Ils ont créé plusieurs brins d’oxyde de graphène, puis les ont plongés dans une solution solvante pendant 10 minutes. Lorsque les brins étaient retirés de la solution, ils se regroupaient pour former une corde ou un seul brin de fil. Ils ont également développé un moyen d'inverser le processus : tremper le fil dans une solution de solvant différente.

La technique fonctionne car les brins d’oxyde de graphène gonflent lorsqu’ils sont placés dans la solution. Cela oblige les flocons qui composent la couche externe de chacune des fibres à se regrouper plus densément, ce qui donne une sorte de peau. Lorsque le faisceau de brins est retiré de la solution, la tension superficielle rapproche les brins pour leur donner une forme cylindrique. Le cordon nouvellement créé sèche, permettant aux fibres de se lier. Ensuite, mettre le cordon dans la deuxième solution détend les brins, brisant les liens et les relâchant à leur forme originale. Cruz-Silva et Laura Elías suggèrent que ce processus pourrait s'avérer utile dans la fabrication d'architectures complexes.

Plus d'information: Dan Chang et coll. Fusion et fission réversibles de fibres à base d'oxyde de graphène, Science (2021). DOI : 10.1126/science.abb6640

Informations sur la revue :Science

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