Une percée scientifique : des chercheurs découvrent un nouveau matériau 2D à base de cuivre et de bore avec une structure atomique unique
Le 23 mai 2025, une équipe de scientifiques de l'Université Rice et de l'Université Northwestern a identifié un nouveau matériau bidimensionnel à base de cuivre et de bore présentant une structure atomique inédite. Cette découverte, publiée dans Science Advances, marque une avancée significative dans le domaine des matériaux 2D.
Dirigés par le professeur Boris Yakobson, les chercheurs ont constaté que les atomes de bore forment un borure de cuivre 2D bien défini, plutôt que le borophène initialement envisagé. Ce résultat confirme des prédictions théoriques vieilles de plus de dix ans.
Contrairement à d'autres systèmes comme le graphène sur cuivre, où les atomes diffusent sans former d'alliage distinct, le bore crée ici un composé nouveau avec une superstructure périodique en zigzag et des signatures électroniques uniques. Cette découverte résout un débat scientifique de longue date.
"Le borophène reste un matériau à la limite de l'existence, ce qui rend toute nouvelle découverte à son sujet cruciale", explique Yakobson. "Nous avions prédit que le bore se lierait trop fortement au cuivre - nous avions raison, mais le résultat final est différent de ce qu'on imaginait."
Les recherches antérieures avaient réussi à synthétiser du borophène sur de l'argent et de l'or, mais le cas du cuivre restait controversé. Certaines études suggéraient la formation de borophène polymorphique, d'autres envisageaient une séparation de phase en borures.
Cette découverte ouvre la voie à l'exploration d'une nouvelle famille de matériaux 2D. Comme le souligne le professeur Mark Hersam de Northwestern, co-auteur de l'étude, ces borures métalliques 2D pourraient trouver des applications en stockage d'énergie électrochimique ou en technologies quantiques.
Cette avancée fait suite à une autre découverte récente de l'équipe de Rice, publiée dans ACS Nano, montrant que le borophène peut former des jonctions électriques de haute qualité avec le graphène. Ces deux résultats illustrent à la fois le potentiel et les défis du travail avec le bore à l'échelle atomique.
"Les images que nous avons vues initialement dans les données expérimentales semblaient mystérieuses", se souvient Yakobson. "Mais finalement, tout a pris sens - du borure métallique, bingo ! C'était inattendu, mais maintenant c'est établi, et la science peut avancer."
