Грядет графеновая революция

Графен представляет собой углеродный материал, в котором объединенными в кристаллическую решетку атомами образуется слой толщиной лишь в один атом. Графен открыли одиннадцать лет назад два выходца из России – Константин Новоселов и Андрей Гейм. За свое открытие специалисты, уехавшие жить в Великобританию и Нидерланды соответственно, получили в 2010 году Нобелевскую премию по физике.

Фото из открытых источников

Фото из открытых источников

Графен недаром называют материалом будущего. Его планируют использовать в медицине, науке, космонавтике, строительстве и многих других отраслях. Одной из поразительных особенностей графена является его невероятная прочность. Лист материала площадью в один квадратный метр легко выдерживает вес в четыре килограмма, и это при том, что толщина листа составляет всего один атом! Таким образом, графен примерно в сотню раз крепче стали. Он также отличается высокой проводимостью, прозрачностью и гибкостью. В настоящий момент ученые намереваются доказать, что материал непроницаем для подавляющего большинства газов и жидкостей, хотя вода к ним не относится, потому графен, возможно, можно будет использовать в качестве ее фильтра.

Но в первую очередь он станет незаменимым материалом для производства смартфонов и прочих портативных гаджетов. Прочность графена придаст устройствам большую долговечность. Кроме того, инженеры давно хотят создать смартфон, который можно будет складывать как лист бумаги, и графен впервые дал шанс на реализацию таких проектов. Материал можно применять для производства аккумуляторов – такие аккумуляторы должны иметь большую емкость и заряжаться всего за несколько минут. Уже изготовлены первые графеновые солнечные батареи, которые демонстрируют более высокую производительность, однако и куда более высокую стоимость по сравнению с традиционными.

К несчастью, графен является пока слишком дорогим материалом. Основной способ его получения состоит в химическом осаждении из газовой фазы, когда графен осаждается на дорогостоящую подложку из меди, требующую сложной предварительной обработки. Не случайно ученые всего мира ищут способы удешевления производства грефена. О некоторых достижениях в этой области уже похвастались исследователи Польши (1914 год), Великобритании (лето нынешнего года), над этой проблемой работают ученые многих мировых корпораций.

И вот физики из Университета Глазго буквально на днях сообщили, что разработали значительно более дешевый метод изготовления графена. Шотландцы нашли недорогой заменитель меди, который стоит всего один доллар за квадратный метр. В то время, как традиционная медная подложка обходится в сто пятнадцать долларов за лист аналогичной площади. Более того, дорогую медь приходилось специально обрабатывать, что делало процесс изготовления графена еще более затратным.

Таким образом, графен в скором времени может стать в сто пятнадцать - сто двадцать раз более дешевым, и тогда непременно наступит настоящая графеновая революция.