Carbone

• → Un transistor Mosfet à déplétion profonde pour l’électronique de puissance

Le laboratoire Laplace et l’Institut Néel ont réalisé ensemble un transistor Mosfet en diamant dopé au bore qui bénéficie d’une grande stabilité à l’état bloqué et d’une faible résistance à l’état passant.

• → Un détecteur en graphène pour les ondes térahertz

Avec leurs applications prometteuses, les ondes térahertz suscitent un fort engouement et demandent l’adaptation de nombreux composants électroniques. Des chercheurs de l’Institut d’électronique et des systèmes, du Laboratoire Charles Coulomb et des universités de Manchester et de Shandong ont développé un détecteur d’ondes térahertz en graphène fonctionnant à température ambiante. Ses performances allient exceptionnelle sensibilité et réduction du bruit.

• → Découverte de particules nanométriques de suie, plus petites et plus nocives
  

Toxiques, polluantes et contributrices de l’effet de serre, les particules de suie sont produites lors des processus de combustion incomplète. Des chercheurs regroupés autour du laboratoire Physicochimie des processus de combustion et de l’atmosphère ont montré que les plus petites particules de suie ont un diamètre d’environ deux nanomètres. Une taille très inférieure aux estimations du monde scientifique et des normes en vigueur.

• → Un substrat universel pour les semi-conducteurs

Malgré leurs propriétés attrayantes, de nombreux semi-conducteurs ne peuvent être utilisés par manque de substrats adaptés. Des chercheurs du Laboratoire nanotechnologies et nanosystèmes et du laboratoire canadien Nanoelectronics-Nanophotonics ont proposé une méthode pouvant pallier ce problème avec un substrat universel capable de se conformer aux différentes mailles cristallines et de rester stable à de hautes températures.

• → Vers la synthèse de diamants sans défauts

Malgré les importants progrès réalisés dans la fabrication de diamants synthétiques, l’absence de défauts cristallins, tels que les dislocations, reste encore difficile à obtenir. Des chercheurs du Laboratoire des sciences des procédés et des matériaux du CNRS ont mis au point une stratégie de croissance des diamants qui réduit fortement voire élimine la propagation de ces défauts.

• → Le courant passe pour les céramiques à autodiagnostic

D’un mur porteur à une pièce de moteur d’avion, le même problème se pose : comment vérifier l’intégrité d’un matériau sans le détruire ? Des chercheurs du laboratoire Mateis et des universités londoniennes Queen Mary et Imperial College ont développé des céramiques capables d’autodiagnostic, en s’inspirant de la nacre des coquillages. Renforcées contre les fissures, elles disposent également d’un réseau de graphène qui permet de détecter à tout moment un endommagement interne.

• → Transfert d’énergie et de charges à l’interface de deux cristaux bidimensionnels

Des physiciens ont décrit les transferts d’électrons et d’excitons à l’interface entre un semi-conducteur bidimensionnel et d’une couche de graphène. La compréhension de ces processus est indispensable à la mise au point de nouveaux dispositifs optoélectroniques et optospintroniques.

• → Un transistor supraconducteur à base de graphène à grande échelle

Des physiciens sont parvenus à fabriquer une jonction entre un supraconducteur à haute température et du graphène. Ils ont ainsi réalisé le premier transistor supraconducteur haute température exploitant des interférences quantiques et ont mesuré ses propriétés de transport. Ces travaux ouvrent la voie à de nouveaux dispositifs Josephson à commutation hyper-rapide pour le traitement de l’information.

• → Une hélice en nanographène

Des chercheurs de l’Institut des sciences moléculaires de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université), du Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université) et de la Fédération des Sciences Chimiques de Marseille (FR1739) ont produit des nanographènes stables en trois dimensions. Sous forme d’hélice, ces nouveaux matériaux sont chiraux, offrant des propriétés supramoléculaires, photophysiques et structurales inédites.

• → Un nouveau mécanisme de refroidissement ultra-efficace pour les transistors de graphène

Des physiciens viennent de mettre en évidence un nouveau mécanisme de refroidissement pour les composants électroniques en graphène déposés sur du nitrure de bore. L’efficacité de ce mécanisme leur a permis d’atteindre pour la première fois des intensités électriques à la limite intrinsèque de conduction du graphène.

• → Une électrode en graphène pour améliorer la conduction d’un film moléculaire

Des physiciens viennent de montrer qu’en connectant un fil moléculaire conducteur à une électrode de graphène, il est possible de réduire de manière importante l’atténuation du courant électrique à la jonction entre la molécule et l’électrode.

• → Le carbone 14 apporte la preuve directe de synthèses chimiques dans les cosmétiques de la haute Antiquité

Grâce à une mesure du carbone 14 réalisée pour la toute première fois sur des carbonates de plomb, des chercheurs français ont pu distinguer les produits d’origine naturelle de ceux obtenus par synthèse chimique dans des cosmétiques de l’Antiquité.

• → Le graphène ouvre des nano-fenêtres pour séparer l’oxygène de l’air

Des chercheurs de l’Institut de recherche de chimie Paris (CNRS/Chimie ParisTech/PSL University) et de l’Université Shinshū (Nagano, Japon) ont montré que les défauts dans la structure du graphène, créant des nano-fenêtres au sein des feuillets du matériau, lui confèrent d’excellentes performances pour la séparation de l’oxygène de l’air, une séparation aujourd’hui coûteuse et polluante.

• → Les rythmes d’accumulation du carbone dans les mangroves quantifiés sur plus de 60 ans

On savait que les mangroves stockent de grandes quantités de carbone organique (CO) dans leur végétation et dans leur sol. Les taux d’accumulation du CO au cours du développement de cet écosystème restaient à évaluer pour mieux cerner leur rôle dans le cycle du « carbone bleu ». Une équipe vient de quantifier précisément ces taux d’accumulation depuis la naissance de l’écosystème, jusqu’à la maturité et la senescence forestière. Les travaux démontrent que le stockage du CO par la biomasse végétale décroit rapidement pendant les premières phases du développement forestier.

• → Les tourbières, des réservoirs à carbone… imperturbables

Qu’elles soient exposées au vent froid de Suède ou au soleil d’Italie, les tourbières – des milieux humides riches en matière organique – ne changent pas leur mode de fonctionnement et, au final, stockent toujours autant de carbone. C’est en étudiant les communautés végétales de 56 tourbières d’Europe, et leur évolution en fonction du climat, qu’une équipe de chercheurs européens incluant le CNRS et l’Université de Toulouse en sont arrivés à cette conclusion. Un constat qui laisserait à penser que les tourbières demeureraient de bons réservoirs à carbone, même en cas de réchauffement climatique.

• → Du carbone 13 pour étudier le métabolisme d’une molécule antipaludique

Mieux comprendre le métabolisme de la plasmodione, une molécule prometteuse dans le traitement du paludisme, est aujourd’hui possible. Après avoir mis au point sa synthèse totale, les chercheurs ont pu enrichir le composé en carbone 13, ce qui leur permettra de suivre ses biotransformations par spectroscopie et d’étudier le comportement de ses métabolites, in vitro et in vivo.