Un nouveau matériau, Gratek, allie les avantages du graphène pour surpasser le plastique renforcé avec verre dans l’industrie. Cette avancée, issue de recherches à l’Université de Toronto, offre des solutions novatrices pour la production, notamment dans l’automobile, où légèreté et résistance sont primordiales.
Le plastique renforcé avec verre, un matériau omniprésent dans l’industrie depuis des décennies, fait face à un défi existentiel provoqué par un nouveau composé de graphène plus fort et plus léger
Un nouveau matériau composite, nommé Gratek, met à profit les meilleures qualités du graphène pour créer un matériau nettement supérieur au plastique renforcé avec verre utilisé dans presque tous les domaines de la production industrielle. Nello David Sansone de l’Université de Toronto est à l’origine de cette avancée, symbolisant un fait qui menace depuis des années de remplacer les matières premières industrielles conventionnelles : le graphène, un matériau deux cents fois plus résistant que l’acier.
La clé : éviter l’agglomération du graphène
Le développement de Gratek est crucial, car il résout le principal obstacle qui empêchait jusqu’à présent l’utilisation industrielle du graphène : sa tendance à s’agglomérer durant le traitement. Ces amas concentrent la tension à des points faibles, entraînant des défaillances et des ruptures dans le matériau.
La technique mise au point par Sansone, alors qu’il travaillait pour le fabricant de pièces de voiture Axiom Group, résout ce problème en permettant aux nanoplaquettes de graphène de s’attacher exclusivement aux fibres de verre dans la matrice de polypropylène, évitant ainsi l’agglutination. En gros, elles s’adhèrent uniformément à un autre matériau pour éviter une agglomération irrégulière.
Ce processus non seulement renforce les fibres, mais permet aussi d’utiliser moins de graphène. Le résultat est un composé qui, contenant moins de 1% de graphène, est environ 20% plus résistant et 18% plus léger que le plastique renforcé avec verre classique.
Beaucoup d’avantages et un inconvénient
L’application la plus immédiate de Gratek se situe dans l’industrie automobile, bien qu’elle puisse s’appliquer à une infinité de secteurs, y compris celui de la médecine. La légèreté et la résistance du matériau sont des propriétés critiques pour fabriquer des véhicules plus sûrs et plus efficaces énergétiquement. De plus, un contenu en verre réduit dans le plastique diminue l’usure des machines produisant les pièces.
Cependant, rien n’est parfait et ce matériau présente un inconvénient (bien que cela ne me semble pas trop contraignant). L’inclusion du graphène le limite à une couleur noire, mais pour les amateurs de couleurs, Sansone a développé un matériau alternatif appelé Clatek, qui utilise des nanotubes de halloysita (un type d’argile) au lieu de nanoplaquettes de graphène.
Clatek offre un rendement similaire, mais est de couleur blanche et peut être teint et peint. On s’attend à ce que Gratek soit acquis par un fabricant automobile important avant la fin de l’année, tandis que Clatek devrait être commercialisé dans deux ans.
Ce qui est curieux dans ce cas n’est pas tant cette avancée, mais le contexte dans lequel elle se développe, où le graphène est constamment intégré dans de plus en plus d’aspects industriels et quotidiens.
Des initiatives comme le projet européen Giance, qui fait partie du consortium « Graphene Flagship », travaillent spécifiquement sur le développement et l’essai de solutions innovantes basées sur le graphène pour des secteurs tels que l’automobile et l’aérospatial. De plus, le marché mondial du graphène a atteint un « point de basculement critique » en 2025, passant de la recherche à la viabilité commerciale, avec des investissements documentés dépassant 1,2 milliard de dollars dans le secteur.
Le graphène est intégré avec succès dans des batteries permettant des temps de charge plus rapides, des pneus plus durables, des casques de moto qui répartissent mieux les forces d’impact et même dans la purification de l’eau. Cependant, la rumeur la plus intéressante concernant ce matériau est que de grandes entreprises comme Tesla, Samsung et Apple pourraient l’utiliser pour développer de nouveaux produits. Tout semble indiquer que nous allons vers un avenir sombre, mais par la couleur du graphène, et non parce que les choses vont mal.