Графен – материал будущего

Возьмите обычную пищевую пленку. Она почти ничего не весит, и при попытке ее порвать у вас это легко получится. Теперь представьте себе материал который в несколько раз тоньше пленки, но для того чтоб его порвать придется воспользоваться услугами нескольких слонов. графенДело в том, что материал, о котором я сегодня расскажу крепче стали в 200 раз. Этот прочный материал называется графен.

Название графен схоже с графитом. Тут нет ничего удивительного. Графен это один из слоев графита. Причем толщина этого слоя всего один атом. Когда мы пишем карандашом, мы оставляем на бумаге графен. Конечно это не чистый материал, а мультислойная структура. Как раз за получение чистого графена и изучения его свойств в 2010 году была присуждена Нобелевская премия по физики. Ее лауреатами стали наши бывшие соотечественники Андрей Гейм и Константин Новоселов. Физики сами себя называют “мусорными ученными”, потому что получили графен с помощью обычного скотча, который вовремя не выкинули в корзину для отходов.

В лаборатории университета Манчестера, где трудятся ученые, с помощью скотча брались пробы с материалов. Приклеив его к графиту, физикам удалось взять на пробу слой графена.

Вообще теория графена была разработана в далеком 1947 году теоретическим физиком Филипом Воллесом. Хотя слово графен появилось в справочниках только через 40 лет.

Но не только своей высокой прочностью графен обязан такому пристальному вниманию. Хотя уже этого достаточно, для того, чтоб большинство лабораторий мира занимались этим материалом. Электроны в графене ведут себя как релятивистские частицы с нулевой массой покоя и движутся со скоростью 10⁶ м/c. Что это значит? В электронике у графена есть конкурент – кремний. Так вот скорость электронов в графене, благодаря вышеописанным свойствам, в сотню раз превышает этот показатель у кремния.

Хотя пока рано говорить о тотальном переходе в электронике от кремния к графену, но уже не за горами выход гибридных устройств на базе кремниевой технологии с отдельными транзисторами из графена.

Одним из тормозов развития технологии графена является довольно сложный способ получения материала. Как вы наверное догадались, получать графен с помощью скотча это не выход. В промышленности применяют другие способы.

Использование оксида графита для получения графена. Графит помещают в серную кислоту и нагревают. При этом происходит расщепление графита на различные части, некоторые из которых могут быть одноатомными. Из такого окисленного графена удаляют присоединенный кислород, карбоксильные и гидроксильные группы.

Химическое вакуумное осаждение. В Пенсильванском университете открыли более простой способ получения графена. В вакуумной среде на лист медной фольги напыляли метан. Атомы углерода из метана, благодаря вакууму, ложились в одноатомный слой. Благодаря такому способу ученым удалось создать графен на 95% площади.

Метод интеркалированных соединений. В нашей стране для получения графена чаще других используют перспективный метод интеркалированных соединений. Он заключается в следующем. Между слоями графита, помещаются молекулы –гости. При этом слои графита разъединяются.

В заключении хочется сказать, про еще одно уникальное свойство графена. Этот материал при облучении электромагнитными волнами испускает излучение более высокой частоты. Такое свойство графена может найти применение в медицине (обнаружение раковых опухолей на ранних стадиях) и для систем безопасности в аэропортах. Все дело в том, что такое излучение проходит через все материалы кроме железа.

Pop Hi-Tech > Технологии > Графен – материал будущего

Похожие статьи

Оставить комментарий

Случайное видео с сайта

Интересное в науке
Нанороботы в медицине
Медицина будущего будет строиться на работе нанороботов. Уже сейчас в этом направлении есть замечательные прорывы. Стоит отметить хотя бы респироцита – наноробота, который выполняет функции кровеносного эритроцита
Далее . . .

Графен – материал будущего
Возьмите обычную пищевую пленку. Она почти ничего не весит, и при попытке ее порвать у вас это легко получится. Теперь представьте себе материал который в несколько раз тоньше пленки.
Далее . . .

Интересное в технике

iPad 4G. Новый планшетный компьютер от Apple
По последним данным, Apple контролирует 73% рынка персональных компьютеров. Первое устройство серии iPad в свое время и обеспечило такой колоссальный кусок самого перспективного рынка
Далее . . .

Энергетика
Альтернативная энергетика сегодня
После нефтяного кризиса 1973 года, многие страны стали складывать средства в альтернативную энергетику, то есть ту, которая не связана с производством энергии из нефти, газа и угля.
Далее . . .

quick input type=