L’actu en Science – 22 mars

Motif en graphène appliqué sur un textile

Graphène induit au laser pour applications électroniques, alimentaires et vestimentaires

Le graphène est un matériau constitué d’un feuillet d’atomes de carbone. Sa production, qui n’a été démontré en laboratoire que dans les années 2000, était à ce jour inefficace donc chère. Mais le graphène, c’est avant tout une promesse technologique, fin et malléable, il conduit l’électricité extrêmement bien. Il serait idéal dans la création de nano-circuits et aurait la possibilité d’être apposé directement sur des des surfaces complexes et souples contrairement à des circuits plus traditionnels.

Des chercheurs ont proposé d’utiliser une technologie laser pour surmonter le problème de la production et pouvoir l‘appliquer directement sur tous types de surfaces. Ainsi, pour créer ce feuillet de carbone, les chercheurs recouvrent une surface d’un substrat catalysant et induisent la formation du graphène en y appliquant ce laser. Il a été noté que lorsque le substrat utilisé contenait de la lignine, l’élément principal qui compose le bois et riche en atomes de carbone, la production du graphène est facilitée. En particulier, il a été observé que le liège, la noix de coco, et la peau de pomme de terre offrait de meilleurs résultats car plus riche en lignine.

Le laser CO2 utilisé dans ces expériences a un autre avantage. Dans ce système, le rayonnement, d’une longueur d’onde située dans les infrarouges, est produit par l’excitation via un courant électrique d’une bonbonne de CO2. Cette excitation du gaz et cette émission du laser ne nécessite pas d’atmosphère contrôlée ce qui augmente son potentiel industriel.

Outre l’exploit technique, la baisse du coût de ce processus et son application à des surfaces diverses permet d’envisager différentes utilisations. A titre d’exemple, on pourrait imaginer des produits interactifs (vêtements, documents, étiquettes) qui intégreraient des circuit fins et flexibles ou encore des fruits avec des indicateurs de consommation optimale qui seraient à même la peau et qu’il suffirait d’enlever par un simple rinçage.

Forêt amazonienne en Guyane Française

La survie de la forêt Amazonienne face au changement climatique

La forêt amazonienne qui stocke un pourcentage élevée de carbone, sous forme de biomasse, par rapport aux autres types de terres non-agricoles est mise en danger par le changement climatique. Avec des phénomènes tel El Nino qui se produisent plus fréquemment, des montées soudaines de températures et des tendances pluviométriques changeantes, la forêt amazonienne doit faire face à des périodes de sécheresse et d’humidité beaucoup plus basse qu’elle n’en a connu jusqu’ici.

Bien que ces observations ne soient pas inouïes dans le monde d’aujourd’hui (après tout ce sont des tendances globales), il faut se rappeler que la forêt amazonienne est un biome spécifiquement adaptée à la présence de vapeur d’eau et à une pluviométrie élevée. Selon les modèles actuels de fonctionnements des plantes, cela pose un grave problème. Si ces arbres non-adaptés au déficit d’eau y étaient confrontés alors ils péricliteraient très rapidement. La mort de milliers d’arbres tropicaux entraînerait alors une réintroduction massive de carbone dans l’atmosphère empirant le phénomène de réchauffement climatique.

Une petite lueur d’espoir existe malgré tout. Une étude se penchant sur des arbres autour de la station scientifique de Paracou en Guyane Française a révélé que les arbres équatoriaux ne géraient pas le stress hydrique de la même manière que des arbres de zones plus tempérées. Habitué à une abondance d’eau, leur xylem, soit le tissu qui permet le transport de l’eau et des nutriments, était large et prompt à se rompre en cas de manque d’eau. Là où les chercheurs ont fait une découverte est qu’il existe autour de ce xylem un tissu composé de cellules spécialisées (le parenchyme) dans le stockage de l’eau. Chez les essences étudiées, ces cellules de stockage étaient près de trois fois plus abondantes que chez des essences tempérées.

Cette découverte permet de comprendre que, malgré la fragilité de ces espèces à des hausses de température et à une absence temporaire de pluie, elles possèdent un moyen d’amortir ce stress. Ainsi, en temps de sécheresse, ces cellules parenchymateuses peuvent se vider de leurs réserves et alimenter de manière significative les “vaisseaux” de l’arbre. Bien qu’une stratégie viable dans la survie d’un individu dans le court terme, il est actuellement méconnu si elle parviendrait à sauver ces plantes en cas de sécheresse prolongée. C’est ainsi l’espoir que la forêt amazonienne dans son ensemble et les dizaines de milliers d’espèces végétales qui l’occupent puissent mitiger des canicules d’au moins courte durée.

 

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C’était l’Archeo-ranger et le Conteur pour Sci&Fi, transmission terminée…

Sources :
Laser-Induced Graphene by Multiple Lasing: Toward Electronics on Cloth, Paper, and Food. ACS Nano.
Coordination and trade‐offs among hydraulic safety, efficiency and drought avoidance traits in Amazonian rainforest canopy tree species. New Phytologist

1 Comment

  1. VendaMais

    Bon il parait que le prix va nettement baisser, des que la batterie au graphène sera prête, et cela dici 2/3 ans.

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