Premier cristal à deux dimensions jamais fabriqué alors qu’on pensait la chose impossible, le graphène est constitué d’un feuillet de carbone, de l’épaisseur d’un atome, organisé en nid d’abeilles. Flexible, léger, ultrarésistant, transparent, imperméable à tous les gaz et surtout excellent conducteur, la liste de ses qualités est impressionnante. Isolé en 2004, il vaudra un prix Nobel à ses découvreurs en 2010. Aujourd’hui, il est l’un des deux premiers projets phare de recherche de la Commission européenne qui lui consacre un budget d’un milliard d’euros sur 10 ans, avec 75 équipes de recherche académiques et industrielles de 17 pays.

Si les perspectives d’applications les plus attendues sont dans l’électronique, écrans souples, électronique rapide et spintronique, les domaines concernés sont considérables et utilisent une ou plusieurs des étonnantes propriétés du graphène : améliorer les performances des batteries, détecter la présence de gaz, cibler les cellules cancéreuses ou encore dessaler l’eau de mer… Ajouté en faible quantité à des polymères, le graphène renforce leur résistance mécanique et peut aussi les rendre plus conducteurs.

Selon les procédés de fabrication utilisés, l’exfoliation du graphite, la synthèse chimique ou la croissance physique sur support, les propriétés du matériau diffèrent ouvrant ainsi un large champ d’applications. Le graphène s’est rapidement imposé comme un matériau très prometteur, comme en témoigne le nombre croissant de brevets déposés chaque année au niveau européen et mondial. Aujourd’hui, l’enjeu est de taille : rendre les procédés vraiment opérationnels. Pour cela, chercheurs et industriels doivent travailler de concert pour développer ce matériau miracle qui possède une autre vertu incontestable : stimuler l’imagination !