Графен обладает невероятно широким спектром применения в области новых технологий.
Фото: 5-tv.ru
Революционное открытие российских ученых. Петербургские физики придумали, как одновременно вывести страну в мировые лидеры наноиндустрии, и при этом — дать мощный импульс развитию сельского хозяйства. Редкий материал графен, который сейчас на вес золота в электронике, медицине и даже в космосе, научились добывать из вредного, но очень плодовитого сорняка — борщевика Сосновского. Роман Ишмухаметов выяснил все детали.
Как приправа улучшает вкус и аромат любого блюда, так и это вещество — малослойный графен — улучшает качество материалов. Порошок, напоминающий золу, такой же черный и легкий.
«Что такое графен? Все знают уже сейчас в мире — это один слой атомов углерода из графита», — объяснил заместитель заведующего лабораторией физики кластерных структур ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН Сергей Кидалов.
Так под микроскопом выглядят эти атомы: шестиугольники, как пчелиные соты. Графен — самый прочный в мире материал. Но его производство — очень дорого. Миллион рублей за килограмм. Петербургские ученые в пять раз удешевили процесс.
Чтобы синтезировать графен, всего-то и надо измельченную кору деревьев или борщевика хорошо нагреть минимум до двухсот градусов и начнется окисление. И добавить определенные вещества. Какие — научная тайна.
«В ходе длительной работы в 20-21 годах нам это удалось. Мы опубликовали несколько высокорейтинговых работ и все мировое научное сообщество признало, что, да, с помощью нашей методики можно получать малослойный графен. В целом, по расчетам экспертов объем рынка малослойного графен составляет около ста миллиардов долларов», — рассказал научный сотрудник лаборатории физики кластерных структур ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН Алексей Возняковский.
Вот так на экране компьютера выглядят слои наноматериала. Ученые говорят это им удалось получить частицы графена размером 500 нанометров. Это — по словам физиков — хорошие крупные частицы. Для понимания — они примерно в ТЫСЯЧУ раз меньше горошины! Но именно благодаря им любой материал становится одновременно крепче и пластичнее.
Пластина, напечатнная на 3D-принтере, ломается просто, как спичка. А пластина с добавлением графена — ее сломать невозможно. Она — прочная.
А еще графен — незаменимый сорбент. Вот вода с промышленным красителем. Пропускаем через графеновый фильтр, на выходе — абсолютно чистая. И точно также наноматериал может очищать радиоактивную воду, поглощать нефть при разливах. И даже защищать космонавтов от облучения. Они восприняли новость с воодушевлением.
«Для меня это новость, но новость приятная, что ученые работают в этом направлении и находят новые средства защиты. И для полету к Марсу все это понадобится, вот там нужен будет комплекс защиты от радиации. Видно, это когда идешь в каюту, выключаешь свет, ложишься спать, выключаешь свет, закрываешь глаза и в глазах просверки — это вот как раз и есть та самая радиация, частицы высоких энергий — бьют по сетчатке», — рассказал космонавт Михаил Корниенко.
Созданная учеными установка может производить до десяти килограммов малослойного графена. Но она может быть масштабирована и для выпуска крупных партий. Для этого нужны инвестиции.