Pourquoi le graphène peut changer l'industrie agroalimentaire ?

Du 24/02/2020
Découvert en 2004, le graphène est un matériau qui n’en fini pas de surprendre : super matériau, matériau miracle, matériau du futur… Si le graphène recueille tous les superlatifs, c’est que ses appellations sont sans fin, à tel point qu’il pourrait bien révolutionner notre industrie.   


Qu’est-ce que le graphène ? 


Le graphène est un cristal bidimensionnel d’atomes de carbone qui a été synthétisé pour la première fois en 2004. Dans la nature, on le rencontre dans les cristaux de graphite. On doit cette découverte à deux physiciens de l’Université de Manchester, Andre Geim et Kostantin Novoselov. Leur travail de recherche a été récompensé par le Prix Nobel de physique en 2010. 

Graphene Prix nobel Geim Novoselov
 

Cependant, le graphène avait été découvert en 1859 par Benjamin Collins Brodie et sa structure avait été déterminée en 1916. Depuis les années 60, des dizaines de scientifiques se sont lancés dans l’étude du matériau. 

 

Le graphène est-il l’emballage alimentaire du futur ?


L’entreprise d’emballages Tetra Pak a rejoint le projet Graphene Flagship afin de représenter l’industrie de l’emballage alimentaire. Les nouvelles applications possibles du graphène dans la fabrication des emballages alimentaires pourraient bouleverser l’industrie :

 
  • Le graphène pourrait réduire l’empreinte carbone de la chaîne actuelle d’approvisionnement des emballages.

     
  • Pour les matériaux actuels, le graphène pourrait améliorer leurs performances (grâce à de nouvelles fonctionnalités et une meilleure recyclabilité).

     
  • Le graphène permettrait de développer des emballages intelligents. Des capteurs ultraminces flexibles, fabriqués en graphène, seraient intégrés dans des emballages comme support de données pour les producteurs et les consommateurs. 
 

Pour en savoir plus que le graphène

 

Quelles propriétés ? 

 
Le graphène est l’un des matériaux les plus résistants à ce jour. Outre son excellente capacité de conduction de chaleur et d'électricité, il se distingue par bien des qualités : 
 
  • Conductivité : le graphène possède le record de conductivité thermique (jusqu’à 5 300 WmK). 
  • Extrême solidité et résistance : sa résistance à la rupture est 200 fois supérieure à celle de l’acier. 
  • Légèreté : le graphène est 6 fois plus léger que l’acier. 

structure du graphene


La fabrication du graphène


Actuellement, le principal défi réside dans la fabrication de grandes quantités de graphène, dans divers formats, à un prix abordable et sans altérer ses propriétés chimiques. 

L’Europe a investi des millions d’euros dans le développement de ce matériau. Pour compenser le retard dans la recherche par rapport à la Chine, l’Union européenne a mis en place en 2013 le projet « Graphene Flagship ». Ce projet regroupe 150 acteurs industriels, académiques et groupes de recherche répartis dans 23 pays de l’UE. 

Les objectifs à court terme : ce projet prévoit des applications dans le secteur des matériaux, des composites et des revêtements à base de graphène pour des applications dans les emballages alimentaires ou encore les articles de sports. 

Les objectifs à moyen terme : la capacité des batteries et des supercondensateurs au graphène est indéniable. La première installation solaire en graphène (en Crète) pourrait faire de ce matériau le moyen de production d’énergie le plus durable. 


 

Ressources

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