Pleins feux sur les jeunes chercheurs en graphène : questions-réponses avec le Dr Maria Giovanna Pastore Carbone

Graphene-Info est heureux de donner la parole à de jeunes chercheurs talentueux en graphène, en particulier ceux avec un tel engagement et une telle passion que le Dr Maria Giovanna Pastore Carbone, qui a accepté de discuter avec nous et de répondre à quelques questions sur son parcours, son travail et sa collaboration avec le produit phare du graphène.

Maria-Giovanna (à droite) dans le laboratoire du FORTH, avec son collaborateur Christos Pavlou

Le Dr Maria Giovanna Pastore Carbone est une ingénieure italienne des matériaux, chercheuse postdoctorale à l'Institut des sciences du génie chimique de la Fondation pour la recherche et la technologie Hellas (FORTH/ICEHT). Elle travaille sur le graphène depuis 2015 et a rejoint le Graphene Flagship en 2017. Ses recherches actuelles dans le cadre du projet Graphene Flagship se concentrent sur l'intégration du graphène et des matériaux associés pour le développement de systèmes multifonctionnels (tels que des composites pour les applications de blindage EMI et les revêtements pour la protection contre les rayonnements UV-visible et la perméation des gaz/vapeurs), en mettant l'accent sur leur relation structure/propriété.

Q: Merci pour cette interview, Dr Carbone ! Très heureux de vous rencontrer par voie électronique. Nous savons que vous êtes impliqué dans la recherche sur le graphène depuis 2015, pouvez-vous nous donner un bref aperçu de vos intérêts et projets de recherche sur le graphène ?UN: Au cours de mes études de doctorat et de ma carrière postdoctorale antérieure à l'Université Federico II de Naples, j'ai développé une approche holistique et multi-échelle pour l'étude des propriétés fonctionnelles et structurelles des matériaux multiphasés - principalement des polymères et des composites - basée sur sur l'utilisation de la spectroscopie vibrationnelle, permettant la corrélation de ces propriétés à l'échelle macro-micro et nano. J’étais vraiment intéressé par l’exploitation et l’extension de cette approche à de nouveaux matériaux, et le « matériau miracle » représentait le cas le plus attrayant. J'ai donc déménagé en Grèce pour rejoindre le FORTH Graphene Center en 2015 pour étudier la mécanique des feuilles de graphène à l'aide d'outils nanomécaniques combinés à la spectroscopie Raman. Cette première approche avec le graphène s'est déroulée dans le cadre d'un projet ERC (Tailor Graphene, dirigé par le Prof. Costas Galiotis), où j'ai pu saisir l'opportunité (et prendre la liberté !) d'élargir mes connaissances sur les propriétés du graphène bidimensionnel. matériaux et comment ceux-ci peuvent être traduits dans des applications réelles.

En fait, en tant qu'ingénieur, j'ai toujours été intrigué par l'idée de concevoir de nouveaux matériaux pour le développement de produits intelligents. J'ai donc commencé à m'impliquer dans le développement de composites polymères à base de graphène et en 2017 j'ai commencé mes recherches dans le cadre du Graphene Flagship. Par exemple, j'ai développé des capteurs de contrainte utilisant des élastomères commerciaux recouverts de nanoplaquettes de graphène capables de détecter les mouvements du corps, des mousses nanocomposites souples et compressibles avec une conductivité électrique réglable et des nanolaminés graphène-polymère autonomes pour le blindage contre les interférences électromagnétiques (EMI).

Q : Vos recherches actuelles se concentrent sur les systèmes multifonctionnels améliorés par le graphène. Pouvez-vous expliquer comment le graphène est utilisé ? Quels sont vos réalisations et objectifs actuels en matière de recherche ?UN: Le graphène possède une combinaison unique de propriétés chimico-physiques et, à la lumière de cela, il représente un catalyseur exceptionnel pour des technologies de rupture. Les propriétés inhérentes des matériaux liés au graphène peuvent offrir des fonctionnalités supplémentaires à d'autres matériaux, en ajoutant une conductivité électrique ou thermique, en diminuant le poids ou en augmentant la résistance mécanique. Un exemple très impressionnant de cela (c'est-à-dire de la façon dont le graphène peut fournir plusieurs fonctionnalités) est représenté par le concept de nanolaminé de graphène CVD. Actuellement, dans le cadre du Graphene Flagship - WP14 « Composites », je travaille sur le développement et la mise à l'échelle de nano-stratifiés graphène/polymère CVD, constitués de feuilles de graphène continues de grande taille séparées par de fines couches polymères, qui engrainent - dans un seul matériau – une combinaison complexe de propriétés, à savoir une efficacité de blindage EMI élevée, une faible densité, une faible épaisseur et une intégrité mécanique. C'est encore une démarche d'actualité dans de nombreux domaines comme l'aérospatiale, l'automobile ou encore l'électronique.