Графен

Самым ярким представителем нового класса материалов - двумерных кристаллов - является графен. Он представляет собой кристаллическую плёнку углерода толщиной всего в один атом. Пакет из трёх миллионов листов графена имеет толщину около 1 мм.

Кристаллическая структура атомов углерода, составляющих графен, обусловливает его высокую электропроводимость, прозрачность для света, способность к механическому растяжению и химическую инертность.

Графен обладает уникальными электронными свойствами: электроны в нём подобны безмассовым релятивистским частицам и описываются законами квантовой электродинамики. Его можно использовать в жидкокристаллических дисплеях, солнечных батареях или фотоэлектронных датчиках в качестве хорошо проводящего и прозрачного внешнего электрода. Благодаря особой структуре электроны в нём двигаются почти в 200 раз быстрее, чем в кремнии, который широко используется в электронике. Кроме того, графен можно растягивать почти на 20%, что позволит производить гибкие или изогнутые электронные приборы.

Графен - это сверхэлектроёмкий материал. Он обладает в сто раз более высокой электропроводностью, чем кремний, используемый сегодня в солнечных батареях. Ожидается, что использование графена или графеноподобных материалов позволит уменьшить вес и увеличить емкость накопительной энергии, будь то аккумуляторные батаери и суперконденсаторы. Это также сверхпрочный материал - силой углерода в один атом толщиной поглощает удары, которые пробили бы даже сталь. Исследование показали, что чистый графен "держит удар" в два раза лучше, чем кевлар - ткань, которая в настоящее время используется при создании пуленепробиваемых жилетов.

Интересно знать:

Нобелевская премия по физике 2010 г. присуждена за исследование свойств графена советско-нидерландскому (впоследствии британскому) физику Андрею Гейму (род. в 1958 г.) и российско-британскому физику Константину Новоселову (род. в 1974 г.).

Современные технологии позволяют получать многометровые рулоны графена и переносить пленку на подложку.