Перед вами из деталей конструктора LEGO в плоскости собрана кристаллическая решетка Графена.
Нобелевская премия по физике за 2010 год была присуждена Андрею Гейму (Andre Geim) и Константину Новосёлову (Kostya Novoselov) из Манчестерского университета за новаторские эксперименты с графеном — двумерной формой углерода. Возглавляемая ими группа ученых была первой, кому удалось получить графен и идентифицировать его. Помимо этого, работы Гейма и Новосёлова внесли важный вклад в исследования необычных свойств и характеристик нового материала.
Что такое графен и чем он так уникален?
Углерод — это материал,
состоящий из кристаллической решетки, которую образуют шестиугольники атомов.
Графен — это один слой решетки толщиной в 1 атом.
Отсюда — его первое
уникальное свойство: самый тонкий.
Графен в 60 раз тоньше
мельчайшего из вирусов.
В 3 тыс. раз тоньше бактерии.
В 300 тыс. раз тоньше листа
бумаги.
На рисунке изображен Графен — это
2D- (двумерный) строительный материал для других углеродных аллотропных
модификаций. Он может быть свёрнут в 0D-фуллерен (слева), скручен в 1D-углеродную
нанотрубку (в центре) или уложен в 3D-штабеля, образуя графит (справа).
Рисунок из статьи A. K. Geim и K. S. Novoselov The rise of graphene в Nature Materials
Графен обладает хорошей теплопроводностью, гибкостью и упругостью, он на 97% прозрачный. При этом, графен — самый прочный из известных материалов: прочнее стали и алмаза.
Где уже используют графен?
Сейчас графен успешно
применяют в электронике. Самый массовый продукт — это пауэрбанк [3]:
производители обещают, что сам он заряжается за 20 минут, а топовый смартфон
заряжает наполовину за полчаса.
Существуют также графеновые
куртки и платья. Последние, в частности, оснащены светодиодами [4], которые
реагируют на дыхание и температуру тела, меняя цвет.
Теннисные ракетки с графеном
весят до 300 грамм меньше, чем обычные, при той же силе удара.
Наконец, машинное масло с
графеном призвано снизить износ двигателя.