Физики впервые превратили графен в графан

Компьютерная модель графана. Атомы углерода показаны черным цветом, водорода - белым. Изображение авторов исследования

Международной группе исследователей удалось получить из графена и водорода новый материал графан. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте Университета Манчестера, сотрудники которого принимали участие в работе. Статья ученых появилась в журнале Science. По словам исследователей, новое открытие может найти применение при производстве электроники, а также помочь в развитии водородной энергетики.

О том, что графен является химически активным (в отличие от родственного материала графита) ученым было известно достаточно давно. Чтобы получить графан, исследователи помещали графен в газообразный водород и пропускали через газ электрический ток. В результате молекулы водорода распадались на атомы, которые присоединялись к исходному материалу.

Напомним, что графен представляет собой "лист", состоящий из одного слоя атомов углерода, которые располагаются в вершинах двумерной гексагональной (то есть каждая ячейка сетки представляет собой шестиугольник) сетки. Атомы водорода присоединяются к атомам углерода поочередно: один сверху "листа", другой снизу, немного деформируя плоскую структуру исходного материала (см. рисунок).

Теоретически существование графана было предсказано группой американских ученых в 2006 году на основании компьютерного моделирования. На сайте arXiv.org доступен препринт их статьи, которая позже появилась в журнале Physical Review B.

В отличие от графена, который является проводником электрического тока, графан представляет собой диэлектрик. По мнению исследователей, данное свойство нового материала потенциально может быть использовано при производстве сверхминиатюрных транзисторов, поскольку позволяет решить одну из главных проблем развития графеновой электроники - сложность создания проводящих контуров. Добавление атомов водорода к графену позволит получать на нем регионы графана. Подобными регионами диэлектрика можно, например, разделить лист исходного материала на множество проводящих полос. Отметим, что ранее в качестве одного из вариантов решения проблемы получения проводящих контуров та же группа исследователей предлагала физически нарезать графен полосками толщиною в несколько нанометров и склеивать контуры из них.

Кроме этого новый материал может найти применение в водородной энергетике. В частности, международная группа исследователей установила, что нагрев графана приводит к высвобождению атомарного водорода. Напомним, что одной из основных проблем водородной энергетики является создание эффективных способов хранения водорода. Одним из наиболее перспективных направлений исследований является получение материалов, способных хранить "топливо" в связанном состоянии, в данном случае в виде графана.

Обсудить
Наука и техника

Пусть полетает

Какое ПО нужно беспилотнику и как на этом заработать
Брить или не брить
Поклонницы натуральной красоты массово отказываются от эпиляции
Красота момента
Самые популярные снимки Instagram за апрель
«Американцы — радостный народ»
Рассказ москвича, переехавшего в Сан-Франциско
CULVER CITY, CA - NOVEMBER 12: Founder, Snapchat Evan Spiegel (L) and model Miranda Kerr attend the Fifth Annual Baby2Baby Gala, Presented By John Paul Mitchell Systems at 3LABS on November 12, 2016 in Culver City, California. (Photo by Tommaso Boddi/Getty Images for Baby2Baby)Триумф ботана
Самый престижный жених современности — IT-магнат
Очеловеченный фургон
Длительный тест стильно-пассажирского VW Multivan
ОСАГО надо?
Автомобильные аварии, превращенные в искусство
Самые крутые локомобили
Машины, которые ездят по рельсам
Самые выдающиеся французские машины
10 автомобилей из Франции, ставших культовыми
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Зависли на хате
Украинцы придумали дом, который может обойтись без российского газа
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности