Текст: Дмитрий Симонов

Недавно международная группа ученых из США, Китая и России открыла новую форму графена, которую назвали фаграфен. В последние годы без новостей о графене редко проходит хотя бы пара недель. Иногда, как в этом случае, они касаются теоретических исследований. Но все чаще появляются сообщения о разработке новых технологий с применением этого вещества или даже готовых коммерческих продуктах. А начиналось все с уверенности в том, что… никакого графена в природе быть не может.

Представить это вещество очень просто. Графит — это то, из чего делаются сердечники простых карандашей. А еще графит — это кристалл из атомов углерода. А теперь представьте очень тонкий кристалл графита. Получилось? Теперь представьте, что его толщина — всего один атом. Это и есть графен — двухмерный кристалл углерода.

Его изучали еще в 40-х годах прошлого века, правда, исключительно как теоретическую абстракцию. Ведь по известным тогда законам физики двухмерных кристаллов в природе быть не могло. Но такая абстракция помогала ученым изучить строение графита, а графит в то время был очень интересен — как важный компонент ядерных реакторов. 

На протяжении полувека графен так и оставался теоретической абстракцией. А в 2004 году двое ученых — Андрей Гейм и Константин Новоселов из Манчестерского университета — с помощью обычного скотча оторвали от кус-ка графита тонкую графитовую пленку. От нее отсоединили пленку еще тоньше и т. д., пока на клейкой ленте не получили тот самый графен, которого не может быть. В 2010-м они стали лауреатами Нобелевской премии по физике за исследование свойств этого вещества.

Все эти свойства делают графен очень перспективным материалом в самых разных сферах. Обычно говорят, что на его основе будут созданы новые транзисторы, дисплеи и солнечные батареи. Но это далеко не все. В прошлом году китайские ученые создали нечто похожее на графеновую губку — изобретение представляет собой стопку «мятых» графеновых листов, лежащих друг на друге. Оказалось, что если на эту губку направить свет, то она будет двигаться. Такой принцип можно использовать для космических полетов. Эта идея чем-то напоминает космический парус.Сказать, что свойства у него интересные, — это сказать очень мало. Пленку толщиной в один атом просто невозможно увидеть, однако по прочности ей нет равных среди кристаллических веществ. Но самое главное то, что физика графена отличается от физики обычных кристаллов. Здесь электроны атомов углерода ведут себя подобно фотонам, которые не имеют массы.

Тем временем американские исследователи испытали графен в баллистической лаборатории. Выяснилось, что он гораздо прочнее стали и при этом значительно легче. Так что в обозримом будущем на вооружении армий могут появиться графеновые бронежилеты.

Последний пример — из Испании. Там несколько компаний совместно занимаются разработкой аккумуляторов для электромобилей. Они будут мощнее, легче и даже, как ни странно, дешевле, по сравнению с литий-ионными, которые сегодня использует, в частности, Tesla Motors.

А в это время теоретики находят и исследуют новые формы графена, которые отличаются по строению от обычного «шестиугольного». Например, у фаграфена атомы углерода кроме шестиугольных «сот» формируют еще пяти- и семиугольные ячейки.

Интересно, что помимо графена ученые сегодня исследуют и другие двухмерные кристаллы, состоящие из атомов кремния, германия, фосфора и олова. Пока что они существуют либо на бумаге, либо в исследовательских лабораториях — как и графен в свое время. Но в обозримом будущем эти кристаллы могут составить ему серьезную конкуренцию.

Чистый вредНОВОСТИ

Согласно стереотипу, деревенские дети реже болеют астмой и менее склонны к аллергии, что объясняется хорошей экологией. В действительности все не так. Сельский воздух содержит вещества, образующиеся после смерти бактерий. Попадая в легкие, они вызывают небольшое воспаление, которое в будущем и предохраняет от астмы и аллергии. В городах за гигиеной следят больше, поэтому и проблем со здоровьем там тоже больше.

Вдохновляющий зуб

В Университете Пенсильвании создали пластик, регенерирующийся под действием воды. Образец материала разрезали на части, после чего срастили их каплей воды. На создание этого материала ученых вдохновили зубы некоторых видов кальмаров: в зависимости от наличия воды они могут быть твердыми или гелеобразными. Для создания нового пластика использовался белок, подобный материалу зубов кальмара.

Недоброе утро

Ученые из Голландии и Кана-ды исследовали народные методы борьбы с похмельем и выяснили, что единственный эффективный — меньше пить. Участие в исследовании приняли 800 студентов. Кто-то из них пьет воду на ночь, кто-то предпочитает съесть что-то жирное, но это не облегчает тяжести похмелья. Ученые утверждают, что, если человек не страдает похмельем, значит он недостаточно много выпил — недостаточно для себя. Впрочем, если концентрация алкоголя в крови достигла 0,2%, похмелье неизбежно.