Как графен изменит нашу жизнь? Графен - это двумерный матери | Doctor A
Как графен изменит нашу жизнь?
Графен - это двумерный материал, представляющий собой форму углерода, толщиной в один атом. Он настолько крошечный, что в 60 раз тоньше мельчайшего из вирусов, в 3 тысячи раз тоньше бактерии и в 300 тысяч раз тоньше листа бумаги.
Открыли графен выпускники Московского физико-технического института, ныне британские ученые, Андрей Гейм и Константин Новоселов. В 2004 году они с помощью обычного карандаша и скотча получили новый материал. Ученые просто снимали клейкой лентой слой за слоем, пока не дошли до самого тонкого. В 2010 году за это их наградили Нобелевской премией.
Графен обладает такой же структурой, как и полупроводники, при этом он сам прекрасно проводит электрический ток. А еще у него высокая подвижность носителей заряда внутри материала. Поэтому графен в фото- и видеотехнике обнаруживает сигналы намного быстрее, чем другие материалы. Также у этого материала интересные оптические свойства: он отлично подходит для создания оптических инструментов, работающих одновременно в широком диапазоне частот - от видимого света до терагерцового или даже микроволнового излучения.
Графен обладает хорошей теплопроводностью, гибкостью и упругостью, он на 97% прозрачный. При этом, графен - самый прочный из известных материалов: прочнее стали и алмаза. Этот материал может стать основой для нового поколения гиперспектральных камер, элементной базы для космической техники или беспилотных летательных аппаратов или материалом для сверхпрочных бронежилетов. Уже существуют графеновые куртки и платья. Последние ещё и оснащены светодиодами, которые реагируют на дыхание и температуру тела, меняя цвет.
Больше всего меня заинтересовало то, что графен - биосовместим, то есть взаимодействует с живыми клетками. Ученые обещают, что материал поможет диагностировать и лечить рак! Это будут делать с помощью чипа с графеном, который придает повышенную чувствительность. На поверхность чипа уже сейчас высаживают раковые клетки и тестируют на них различные лекарства. Такие чипы можно будет использовать и для тестирования других препаратов, а также для определения биомаркеров: иммуноглобулина, ДНК, нейрональных биорецепторов.
Волшебный графен пока не изменил нашу жизнь, потому что всё ещё очень дорогой. 1 грамм чистого графена, который используют в электронике, стоит около $28 млрд. 1 грамм графена, смешанного с пылью - около $1 тыс. Также пока не налажено массовое производство графена: нет технологий, которые бы это позволили. Сейчас сложные электронные устройства с графеном делают вручную. Для графена нужна какая-то подложка - например, кварцевая, которая и определяет свойства конечного продукта. При этом пока еще не совсем понятно, какие именно это должны быть свойства.
Как думаете, в какой сфере графен будет применяться активнее всего?
#графен
