Из графена складывают оригами и плетут кагомэ. Получаются фильтры и сверхпроводники. Главное 19 февраля
Продолжаются игры в графеновое оригами и кагомэ. И возможно, благодаря этим играм, следующее поколение электроники станет на порядки быстрее и энергоэффективнее
Графен — это однослойный материал, состоящий из атомов углерода, которые образуют решетку из одинаковых правильных шестиугольников. С графеном работают самыми разными способами. Вот только несколько примеров последних исследований.
Например, в Университете Брауна наклеили графен на растянутую эластичную подложку. А потом подложку отпустили, и она сжалась. Слой графена сложился в очень плотную гармошку. Тогда его залили эпоксидной смолой и обрезали: между прижатыми друг к другу слоями графена образовались канальцы, настолько тонкие, что могут отфильтровывать молекулы. Например, молекулы воды - небольшие, они проходят сквозь канальцы, а молекулы гексана (С6H14) уже не проходят. Сквозь такую сетку можно отфильтровать воду и воздух от органических примесей и большинства углеводородов. То есть получился практически идеальный фильтр.
Это еще самое простое. В узлах решетки, которую и представляет собой графен, находятся атомы углерода, но их можно заменить правильными треугольниками из того же углерода или других атомов. По форме — это японское плетение — кагомэ. Исследователи из университетов Базеля и Берна смогли такой графен-кагомэ получить из углерода и азота. И внимательно рассмотрели его под атомно-силовым микроскопом. Когда к такому графену-кагомэ приложили электрическое напряжение, электроны, попадая в треугольники, оказались в них заперты. При этих условиях электроны могут ступать во взаимодействие друг с другом так, что материал перейдет в сверхпроводящее состояние. Дальнейшие исследования показали, что графен-кагомэ может быть и полупроводником, и его проводящие и непроводящие состояния можно переключать. То есть такой материал может быть основой чипа.
В университете Сассекса тоже заинтересовались возможностью сделать из графена чип. Такой чип будет примерно в 100 раз меньше, чем при традиционной кремниевой технологии. Ученые назвали свой метод нано-оригами. Графеновую «бумагу» ученые попробовали складывать и изгибать. И оказалось, что графен начинает вести себя, как полупроводник. Вместо добавления примесей, как это происходит при традиционных технологиях производства, конечно, очень привлекательно, просто правильно сложить графен, и чип будет работать.
Исследователи из Гарварда и Массачусетса свернули трехслойный графен таким образом, что он получил свойства сверхпроводника безо всякого кагомэ. Правда, только при температуре близкой к абсолютному нулю.
