Исследования графена — Vmesto

Исследования графена

Дата публикации: 08.03.2017

Grafen_2Два исследователя получили Нобелевскую премию по физике за свою работу по графену, сверхтонкому листу углеродного атома, который обладает необычными и потенциально полезными свойствами.

Андрей Гейм и Константин Новоселов, в настоящее время являющиеся профессорами Университета Манчестера, завоевали наивысшую награду в области физики за свою работу по изоляции графена из графита – самая обыкновенная форма углерода, используемая в карандашах – с его характеризующими характеристиками.

Области применения

Графен обладает потенциальными возможностями для науки, изучающей глубоко трансформируемые материалы – все, начиная от компьютерных чипов и эластичных экранов до солнечных элементов и более легкого самолета. Такие продукты не находятся на полках магазинов, но ведется их активное исследование – например, корпорация IBM, одна из старейших компьютерных компаний в мире, работает над графеновыми транзисторами.

«В качестве материала графен является абсолютно новым материалом – не только самый тонкий из когда-либо существующих материалов, но и самый прочный. В качестве проводника электричества он обладает такими же проводящими способностями, как и медь. В качестве проводника тепла он превосходит все остальные известные материалы. Он практически полностью прозрачный, и еще настолько плотный, что даже гелий, самый маленький атом газа, не может пройти через него», – заявила Шведская Академия Наук при объявлении Нобелевской премии. «Углерод, основа всех известных форм жизни на земле, еще раз нас удивил».

Физикам уже было известно, что графит состоит из листов атомов углерода, выстроенных в шестиугольный ряд, однако до тех пор, пока Новоселов и Гейм не изолировали графен в 2004 году, было не ясно, может ли графен существовать в стабильной форме сам по себе.

Они изолировали графен, используя практически до смешного обыкновенную технику – отшелушивание слоя с графитового кристалла при помощи клейкой ленты. Хотя их производственный метод и можно назвать низким техническим уровнем, однако нельзя сказать того же о тяжелой работе, необходимой для того, чтобы изучить слой, перемещенный на силиконовую подложку.

Графен является сродни другим новаторским распределениям атомов углерода – нанотрубкам, в которых лист сворачивается в форму трубки и бакминстерфуллерен, 60-атомные сферы, также называемые бакиболлами.

Свойства графена

Одним из основных свойств графена является его способность проводить электричество. Он не является сверхпроводником, но теряет относительно мало энергии на сопротивление в сравнении с большинством материалов. Он может быть использован, например, для изготовления пластикового проводящего материала.

Он также является очень прочным материалом – 1 квадратный метр графена, завязанного между двумя деревьями может выдержать более 8 фунтов веса (около 3 кг.). Не так плохо для празрачного листка толщиной в один атом, который сам будет весить менее, чем одна тысячная грамма.

По словам академии, до этого производились лишь пластинки шириной в 70 см.

Как же можно будет использовать графен? Его сферы применения весьма разнообразны. По мнению многих ученых, с течением времени графен может полностью заменить кремний в производстве компьютерных процессоров. Как считают специалисты, процессорам на основе графена будет под силу обрабатывать громаднейшие объемы информации со скоростью в сотни раз превышающей нынешнюю скорость обработки.

Поделиться:
Нет комментариев