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ISO-G-Scope : Harmoniser la caractérisation des propriétés du graphène
La diversité des qualités et donc des niveaux de performances du graphène mis aujourd’hui sur le marché constitue un frein à la pleine acceptation de ce matériau 2D et donc au développement d’innovations dans de nombreux secteurs (santé, capteurs, composites, batterie, semi-conducteur…). Il est ainsi indispensable de pouvoir développer des méthodes de mesure fiables et harmonisées, aptes à déterminer ses propriétés structurelles et chimiques.
Un projet européen pour développer des méthodes de mesure
Le projet européen ISO-G-Scope, financé dans le cadre des appels à projet Prénormatif du programme de recherche européen en métrologie EMPIR, doit permettre de répondre à cette problématique. L’Institut LNE-Nanotech sera l’un des 10 partenaires de ce projet qui débute en septembre 2020 pour 3 ans et qui visera à développer les procédures nécessaires à la caractérisation fiables des propriétés structurelles (épaisseur et dimensions latérales des flocons) et des propriétés chimiques du graphène, d’oxyde de graphène et de graphène fonctionnalisé (N-, O- et F-).
La caractérisation chimique sera réalisée par Spectroscopie Photoélectronique par rayons X (XPS) alors que des approches par Microscopie Electronique à Balayage (MEB) et Microscopie à Force Atomique (AFM) donneront accès aux propriétés structurelles. Des comparaisons inter-laboratoires seront organisées au niveau international au sein du programme de pré-normalisation sur les matériaux avancés VAMAS, dont le LNE est le représentant français, afin de valider les protocoles proposés. Ces travaux permettront d’alimenter plusieurs documents en cours de développement au sein de la normalisation internationale :
- ISO TS 21356-1 'Nanotechnologies – Structural characterisation of graphene: Part 1: Graphene from powders and liquid dispersions'
- ISO/PWI 23359 'Nanotechnologies - Chemical characterisation for graphene in powders and suspensions'
- ISO/PWI 23879 'Nanotechnologies – Structural characterisation of graphene oxide flakes: thickness and lateral size measurement using SEM and AFM’
Enfin une étude de faisabilité pour produire un matériau de référence certifié sera également menée.
Par son rôle majeur dans ce projet européen et son implication dans les démarches de normalisation internationale, l’Institut LNE-Nanotech poursuit son action pour favoriser l’innovation à base de graphène via la mise en place des cadres de référence adaptés.
Pour aller plus loin
Consultez notre dossier : "Graphène : mesurer pour mieux maîtriser"
