Les scientifiques chinois ont récemment réussi à créer des métaux à couche unique avec une épaisseur de seulement un 200 000e du diamètre des cheveux humains, une réalisation prévoyant un nouveau domaine de recherche en métal bidimensionnelle (2D) et de déclenchement de l’innovation des matériaux.
L’étude a été menée par une équipe de recherche à l’Institut de physique de l’Académie chinoise des sciences (IOP) et a été publiée dans le dernier numéro de la Nature Academic Journal.
Depuis la découverte du graphène monocouche en 2004, les matériaux 2D ont révolutionné notre compréhension des matériaux et des percées motivées dans la physique de la matière condensée et la science des matériaux. Au cours des 20 dernières années, la famille des matériaux 2D s’est développée rapidement, notamment des centaines de matériaux 2D accessibles expérimentalement et près de 2 000 matériaux théoriquement prédits.
Cependant, la création de métaux 2D a été extrêmement difficile en raison des liaisons métalliques fortes entre les atomes dans toutes les directions, a déclaré Zhang Guangyu, un scientifique de premier plan dans l’équipe de recherche de la PIO.
En développant une méthode de fabrication à l’échelle atomique – la méthode de compression de Van der Waals – l’équipe de recherche a pu créer divers métaux 2D, notamment le bismuth, l’étain, le plomb, l’indium et le gallium.
« L’épaisseur de ces métaux 2D n’est qu’un millionième de papier A4 et un 200 000e du diamètre des cheveux humains. Si un cube métallique de 3 mètres de long était pressé dans une couche à atomes uniques, elle couvrirait toute la surface du sol de Pékin », a déclaré Zhang.
Les examinateurs internationaux ont salué ce travail comme une avancée majeure dans l’étude des documents 2D.
Du Luojun, membre de l’équipe de recherche, a déclaré que cette réalisation comble une lacune importante dans la famille des matériaux 2D et favoriserait le développement théorique, expérimental et technologique.
« Tout comme les métaux 3D ont conduit le cuivre, le bronze et le fer, les métaux 2D pourraient propulser la prochaine étape de la civilisation humaine, apportant l’innovation technologique dans de nombreux domaines, tels que les transistors ultra-micro-faibles-puissance, les appareils à haute fréquence, les affichages transparents, la détection ultra-sensible et la catalyse hautement efficace », a déclaré Zhang.
