Революционный материал двое ученых, окончивших Московский физико-технический институт, создали буквально из подручных средств. Для получения графена Андрею Гейму и Константину Новоселову понадобились обычный карандаш и скотч. При помощи клейкой ленты с карандашного грифеля был снят слой графита, затем с этого слоя при помощи следующего куска скотча был снят еще более тонкий слой. Манипуляция проводилась до тех пор, пока не был выделен слой толщиной с атом. Это и был графен.
Своим экспериментом физики взбудоражили научное сообщество: ведь еще в прошлом веке Лев Ландау и Рудольф Пайерлс доказали невозможность существования подобных материалов, поскольку столь тонкий слой должен был тут же смяться в гармошку или трубочку. Новоселов и Гейм удержали графен на поверхности скотча и перевернули представления ученого сообщества.
Графен оказался «самым-самым» материалом сразу по нескольким параметрам. Во-первых, графен признан самым тонким материалом в мире – его толщина равна атому, а это в 300 тысяч раз тоньше, чем лист бумаги.
Во-вторых, при своей невероятной толщине графен является самым прочным материалом, известным человеку. По этому пункту он даже обходит сталь.
В-третьих, графен – самый проводящий. Он не только обладает невероятной электропроводимостью, но и отличается хорошей теплопроводностью, что значительно расширяет сферу его возможного применения. Кроме того, графен гибок и упруг, а также на 97% прозрачен. Словом, чудо-материал.
Правда, с неохотой скажем, что есть одно «но». Один квадратный сантиметр графена стоит около 2000 рублей, и в этом квадратном сантиметре будет содержаться ничтожно маленькая масса, что делает данный материал еще и самым дорогим в мире. Но это дело времени. Будем надеяться, что наши ученые что-нибудь придумают.
Главное ясно – графен может навсегда изменить мир. Интерес к изучению и внедрению в жизнь человека этого углеродного соединения подогрел факт получения российскими физиками Нобелевской премии в 2010 году. Для Новоселова и Гейма открылись новые перспективы, однако ученые предпочли держаться подальше от того ажиотажа, который возник вокруг графена в последующие годы.
Применением графена всерьез заинтересовались разработчики различных электронных устройств. Казалось, что при помощи материала можно было бы создать нечто инновационное. Например, сверхтонкий прозрачный телефон, который можно было бы носить на руке как браслет и не бояться уронить его на асфальт. Или же планшетный компьютер, который можно сложить в несколько раз или скрутить в трубочку. Правда, на данный момент ни одна из этих задумок не была реализована.
Специалисты отмечали, что графен подходит для разработки сверхмощных зарядных устройств, охлаждения сильно нагревающихся приборов, создания эффективных солнечных батарей и даже для лечения людей от рака. Кроме того, материал предполагали использовать для моделирования футуристичной одежды и обуви.
Уже сейчас любой желающий может приобрести графеновую одежду и постельное белье, графеновые внешние аккумуляторы для зарядки устройств, телефоны с графеновыми дисплеями и аккумуляторами, термопасту с графеном и даже машинное масло. Помимо этого активно ведутся исследования применения графена в аэрокосмическом аппаратостроении, которыми занимаются крупнейшие мировые компании.
Исследования с графеном в России сосредоточены по большей части в стенах Академии наук и в нескольких лабораториях ведущих вузов. В МФТИ исследования и разработки в этой области ведутся в Центре фотоники и двумерных материалов. И, конечно, всего этого не было бы без открытия выпускников вуза – Андрея Гейма и Константина Новоселова. Кстати, Константин рассчитывает в будущем открыть еще более интересный по своим свойствам материал, чем графен.
