Несколько лет назад нельзя было найти такое научпоп издание, которое не восхваляло бы свойства чудесного графена. Ожидалось, что во многих сферах он произведёт настоящую революцию. Процессоры станут ещё меньше, а батарейки ещё более ёмкие. И вообще заживём так заживём.
Вот только прошло несколько лет и популярность графена улетучилась как и когда-то иссяк интерес к нанотехнологиям. К сожалению, востребованность того или иного вопроса даже в научной среде часто диктуется чем-то типа политики. Реальные свойства не всегда кого-то интересуют. В общем-то, так случилось и с графеном. Правда справедливости ради, всё-таки широкие исследования выявили ряд противоречий, которые в итоге не позволили пользоваться графеном налево-направо.
Итак, для тех, кто забыл...Графен - это материал, толщиной всего в одну частицу. Классический представитель того, что принято называть 2D-материалами, то есть в объеме он не существует. Технически можно придраться и сказать, что толщина-то всё-таки есть! Она и правда есть. Но пространственная структура не выстраивается. Слой ограничивается толщиной одной частицы. Потому и 2D.
Основой для материала является углерод. Тот самый углерод, из которого делают карандаши, резисторы или алмазы. Это очень интересный элемент и встречается он невероятно часто. И вот он же оказался способным образовывать плоские структуры.
Возможность получить материал, толщиной всего лишь в частицу во многом обещала невероятное количество применений и про прослеживающихся потенциальных инноваций. В итоге графен и правда стал довольно широко использоваться.
Графен может использоваться в батареях или суперконденсаторах, в топливных элементах, которые смогут накапливать больше энергии. Он позволяет изготавливать тонкие антикоррозийные покрытия и краски, эффективные и точные датчики, гибкие дисплеи, эффективные солнечные панели и многое другое. Да и множество самых разных изделий.
Но в итоге выявилось множество сдерживающих факторов.
Например, получить чистый графен не так-то и просто. И это мы ещё не рассматриваем саму сложную технологию получения 2D-слоя. Графен будет загрязнен кремнием, а это сильно снижает теоретические ожидаемые характеристики. Фильтры и аккумуляторы уже будут не столь эффективными, как хотелось бы.
В "электронике" у графена тоже обнаружился ряд ограничений. Он действительно позволяет току проходить через поверхность на огромной скорости, поскольку электроны очень быстро в нём перемещаются, но в графене нет запрещенной зоны. Это отличает его от стандартных полупроводников. Значит, что не получится сделать аппаратный ключ, который меняет своё положение и является, собственно говоря, базой для аппаратной логики. Значит и процессор уменьшить не получится. Графен для этого не подойдет. Интегрировать же примеси пока нормально не получается.
Если рассматривать покрытия из графена, то оказалось, что они чуть ли не вреднее свинцовой краски. В большинстве случаев, слой графена распадается в воде, но при некоторых условиях графен попадает в поверхностные воды в том виде, как он есть. Это делает материал сильно токсичным и представляет угрозу для жителей водоёмов.
Причём про токсичность графена в последнее время появилось множество информации и описаны самые разные исследования. С одной стороны это похоже на очередное "модное" направление. С другой - вполне себе авторитетные издания публикуют статьи про невероятную вредность и токсичность этого материала.
Так или иначе, красивая сказка оказалась не столь красивой, как мы этого от неё ожидали. С одной стороны интерес утих, потому что он сейчас не то, чтобы сильно педалировался. С другой - выявленные специфические особенности материала ставят под вопрос уместность его применения, даже несмотря на семейство нано- и потенциальные уменьшения размеров электроники или чудесные свойства покрытий.
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!
👉💖 Ставьте лайки материалу, чтобы поддержать проект.
✅ Подписывайтесь на ДЗЕН (!!!) и обязательно читайте статьи целиком!