Почему "Графен" вскоре покорит весь мир? Люди, научатся делать топливо прямо из воздуха, больше не будет нехватки питьевой воды, потому что можно будет пить воду прямо из океана. Железо перестанет ржаветь, люди больше не станут пользоваться электрическими лампочками, им на замену придут светящиеся обои. Это не научная фантастика, это вполне вероятное и очень близкое будущее, которое станет реальностью, благодаря удивительному материалу под названием "Графен". Но самая невероятная черта этого материала будущего заключаются в том, что его можно сделать даже у себя дома.
Что же такое "Графен" и что в нем такого невероятного? Прежде всего, это самый тонкий материал в мире. Его толщина составляет всего лишь один атом, а это означает, что фактически, это двумерный материал. И все же вы можете держать графен толщиной в один атом в своих руках, разве это не потрясающе? Самое интересное, что "Графен" это нередкое или уникальное вещество. На самом деле, у него такой же углеродный состав, как и у графитового стержня в карандаше, которым вы пишете. Однако в одном миллиметре графита содержится примерно 3 миллиона слоев графена. Константин Новоселов и Андрей Гейм открыли этот удивительный материал в 2004 году в Манчестерском университете. Они изучали проводимость графита.
История утверждает, что "Графен" был открыт благодаря клейкой ленте, ученые приклеили клейкую ленту к кусочку графита и таким образом им удалось получить один, единственный слой материала, что и являлось "Графеном". В 2010 году они получили нобелевскую премию по физике за свое изобретение.
Сначала графен был очень дорогим материалом. Количество материала необходимое, чтобы покрыть булавочную головку стоило 1100$. Однако, к концу 2015 года 10 грамм графена стоили уже 1000$, более того благодаря оптимизации процесса производства, специалисты ожидают, что цены на материал упадут еще больше. В конце концов он может начать стоить столько же, сколько и обычный углерод.
Графен - это самый твёрдый из всех известных материалов. Он даже твёрже, чем алмазы, а это о многом говорит. Чтобы разрушить графен нужно применить давление равное тому, что оказывает слон, балансирующий на острие карандаша. Несмотря на свою двухмерность "Графен" все же можно увидеть, и вам даже не нужен микроскоп.
Еще одна уникальная черта "Графена" - это его электропроводимость. Этот материал проводит электричество быстрее и эффективнее, чем любой другой известный материал. Плотность тока графена в миллионы раз превышает плотность тока меди, а его внутренняя подвижность лучше, чем у силикона. Таким образом электроны не встречают сопротивление, когда проходят сквозь графен. В результате материал можно использовать для производства батареек, чья удерживающая способность будет в десять раз превышать современные модели.
Ещё одно любопытное свойство графена привлекает внимание ученых. Это то, что он расширяется при охлаждении и сокращается при нагревании. Других материалов с подобными свойствами не существует. Обычно другие вещества действуют с точностью наоборот, они увеличиваются при нагревании и уменьшаются при охлаждении. Однако, как бы вы ни старались, сквозь графен не может пройти даже единственный атом гелия. Это делает графен самым непроницаемым материалом в мире, а следовательно он может работать как детектор газа. И хотя атомы не могут пройти через графен, у электронов такой проблемы нет, по словам Андрея Гейма - это делает его незаменимым материалом для экспериментов в области квантовой физики.
Графен может решить проблему нехватки воды во многих странах. Если сделать специальный фильтр из графена, он будет пропускать через себя воду, отфильтровывая при этом соль. Это станет революцией в технологиях опреснения воды. В 2018 году ученые из Австралийской исследовательской организации сделали морскую воду питьевой после того, как пропустили воду через графеновый фильтр всего один раз. Ученые из исследовательской группы утверждают, что эта технология может сделать даже самую грязную воду питьевой.
Можно ли сделать "Графен" дома? Да, графен можно сделать дома, если у вас есть достаточно времени и терпения.
Вам потребуется несколько кусочков клейкой ленты и графитовый карандаш. После того, как вы раскрошите немного графита на листок бумаги, приклейте сверху клейкую ленту, чтобы снять верхний слой графита. Затем используйте второй кусок клейкой ленты, чтобы снять верхний слой с первого куска, третий кусок ленты снимет следующий верхний слой с предыдущего куска и так далее... Если вам хватит терпения, то вы заметите, что слой графита с каждым разом будет все тоньше и тоньше. В конце концов вы получите единственный слой графита который и будет - графеном. Этот метод может несколько утомителен, зато он получил нобелевскую премию.
А вы верите что этот материал может изменить будущее?