Графен – материал из будущего
Если вы возьмёте обычный тоненький полиэтиленовый пакет и попытаетесь его разорвать, то у вас это очень легко получиться сделать. Когда вы замените этот пакет на графен и попытаетесь его порвать, то у вас ничего не получиться. Несмотря на то что он значительно тоньше пакета, сила, которую нужно к нему приложить должна быть примерно в 200 раз больше, прилагаемой к стали, чтобы её разорвать. Всё это благодаря его структуре, которая и делает этот материал таким уникальным и необычным.
Само, название графен очень похоже на графит. Это не удивительно, так как графен является одним слоем в графите. Сам слой имеет толщину размером в один атом углерода, что и даёт ему все его уникальные свойства, которые изучаются во всех ведущих лабораториях мира. Получать графен для исследования, до недавнего времени, было очень сложно, но всё решил случай, который и стал причиной вручения Нобелевской премии в 2010 году, нашим недавним соотечественникам – Константину Новосёлову и Андрею Гейму. Они стали получать этот материал с помощью обычной липкой ленты, который благодаря своим свойствам мог оставлять на своей поверхности после прикосновения к графиту, слой графена.
История возникновения теории, которая предсказывала существование такого материала, началась в далёком 1947 году и была разработана физиком теоретиком Филипом Воллесом. Имя у графена тогда ещё не было, а получил он его только через сорок лет после своего теоретического обоснования.
Ещё одна характеристика графена, кроме прочности, которая привлекает внимание современных учёных – это его внутренние свойства, а именно, как ведут себя электроны между атомов этого вещества. По свойствам их можно сравнить с релятивистскими частицами, у которых масса покоя 0 и скоростью перемещения примерно 1000000 метров в секунду, что для электронов совсем не свойственно. Это делает графен прямым конкурентом кремнию. Что в дальнейшем приведёт к замене этого минерала на более новый и эффективный его аналог. Сегодня уже выходят так называемые гибридные устройства, с применением не только кремниевой технологии, но и с отдельными видами транзисторов из графена.
Главным препятствием промышленного применения нового материала является сложности в его массовом производстве, что буквально тормозит внедрение графена. В этом направлении ведутся активные исследования, которые должны решить этот вопрос в ближайшее время.
Графен – это действительно материал будущего, который будет применяться не только в электронике, но и в медицине или просто в быту, так как круг его свойств далеко не ограничивается вышесказанным.
