Графен – революционный материал 21 столетия. Это самый прочный, самый легкий и электропроводящий вариант углеродного соединения. Графен был найден Константином Новоселовым и Андреем Геймом, работающими в Университете Манчестера, за что русские ученые были удостоены Нобелевской премии. Ходят слухи, что он может стать отличной заменой кремнию, особенно в полупроводниковой промышленности. Но пока что на рынке практически не имеется высококлассного чистого графена, чей химический состав принят и описан Международной организацией по стандартизации.

В 2004 году был выпущен первый лист графена. С тех пор учёные пытаются найти способ массового производства материала. Графен – это универсальный материал, обладающий исключительными свойствами. Его можно использовать практически во всех областях нашей жизни. Скоростная передача данных, фильтры для очистки воды и даже небьющийся корпус смартфона – всё это графен. Когда производство этого материала поставят на поток, нас ждёт ещё одна промышленная революция.

Графен – это материал, который можно встретить в нашей повседневной жизни. Особенно, если речь идёт о подготовке ребёнка к школе. По мимо учебников и тетрадей, в портфеле школьника ещё есть и карандаши. Именно в них и находится вещество, способное изменить нашу реальность.

Графен является двумерной составляющей графита, содержащегося в стержне карандаша. В 2004 году учёные российского происхождения (но работающие в Великобритании) опубликовали своё авторское исследование, в котором и рассказали про практичный материал.

Учёные Андрей Гейм и Константин Новосёлов с необычайной лёгкостью добились открытия, которое сильно повлияло на мир. Им понадобился скотч и обычный карандаш. Они им почертили на клейкой ленте, сложили её один раз, потом другой, третий и так далее. В итоге на скотче остался графит толщиной в один атом.

По сути, если мы проведём карандашом по бумаге так, что там останется напыление, то получим графен. Как раз таки он и обладает уникальными свойствами, которые могут пригодиться человеку в самых разных ситуациях.

Удивительно, что такое открытие мог сделать даже школьник, если бы знал основы лабораторных исследований. Но Нобелевскую премию в 2010 году получили британские учёные, которые проводили эксперименты со скотчем.

За эти годы графен стал очень популярным материалом. Про него в научной среде распространено большое количество "мемов", а учёных, кто экспериментирует с этим веществом, как только не называют. Однако эта популярность не исключает полезности изучения графена.

Борьба за патенты ожесточённо ведётся большими европейскими и азиатскими компаниями. Только представьте, что на сей день существует уже более 50 тысяч патентных разработок с участием графена.

Компания «Samsung» скупила десятки проектов, в состав которого входит это уникальное вещество. Фирма уже представила новый тип аккумуляторов, способных заряжаться за рекордные 12 минут. Главный конкурент южнокорейской компании, «Apple», тоже подготавливает новшества для своих последователей. И ведь это только начало.

Графен может использоваться не только в современной технике. Материал также биосовместим и готов помочь человеческому организму справиться с тяжёлыми заболеваниями. Учёные говорят, что графен даже может пригодиться для лечения и диагностирования рака. Сейчас уже проводятся опыты и эксперименты с клетками. Также некоторые эксперты подтверждают информацию о наличии графена в прививках и вакцинах.

В России же проводятся эксперименты по внедрению графена в сферу нефтедобычи. Такой универсальный материал точно сможет помочь индустрии. В частности, если делать на основе графена жидкости для буровых растворов или, например, покрытия для нефтяных труб.

Стоит сказать о том, что токсичность графена никто не доказал, но и не опроверг. Учёные говорят, что опасность материала может быть только при столкновении вещества с водой. Частицы, попадая в клетку, могут убить её, однако использование графена в быту человека никак ему не навредит. Поэтому уже сейчас можно пользоваться новой техникой, в которой используется этот практичный материал.

Графен используют в современных пауэрбанках. Недавно компания «Appolo» выпустила аккумулятор, способный зарядиться до 100% всего за 20 минут. Такая скорость будет полезна тем, кто активно пользуется телефоном и не уверен в том, что он продержится до вечера и не сядет. Больше не нужно ждать час-полтора пока зарядится ваш пауэрбанк, чтобы взять его с собой. Кроме того, благодаря графену, аккумулятор не греется и не теряет со временем свой заряд.

Ещё современный материал используют для умной одежды. Индустрия моды пытается идти в ногу со временем и применять графит в своих коллекциях. Например, было создано платье, способное питать внешние светодиоды и выполнять функцию монитора дыхания. Её подсветка меняется в зависимости от вдоха или выдоха. Возможно, скоро появится одежда, способная менять цвет по вашему желанию. Графен уже используется и в других сферах. Например, теннисные ракетки из графена на 300 граммов легче обычных, а машинное масло с уникальным веществом способствует ещё более продолжительной деятельности двигателя машины.

В ближайшем будущем производство графена поставят "на поток" и мы увидим новые изобретения. Но уже сейчас можно пользоваться техникой с этим материалом и радовать свою жизнь.

Углерод – это материал, состоящий из кристаллической решетки, которую образуют шестиугольники атомов. Графен – это один слой решетки толщиной в 1 атом. Отсюда – его первое уникальное свойство: самый тонкий.

Графен в 60 раз тоньше мельчайшего из вирусов. В 3 тысяч раз тоньше бактерии. В 300 тысяч раз тоньше листа бумаги.

Такую структуру графен приобретает за счет sp2-гибридизации. Дело в том, что на внешней оболочке атома углерода расположены четыре электрона. При sp2-гибридизации три из них вступают в связь с соседними атомами, а четвертый находится в состоянии, которое образовывает энергетические зоны. В результате графен еще и прекрасно проводит электрический ток.

Уникальность графена в том, что он обладает такой же структурой, как и полупроводники, при этом он сам проводит электричество – как проводники. А еще у него высокая подвижность носителей заряда внутри материала. Поэтому графен в фото- и видеотехнике обнаруживает сигналы намного быстрее, чем другие материалы.

Графен обладает хорошей теплопроводностью, гибкостью и упругостью, он на 97% прозрачный. При этом, графен – самый прочный из известных материалов: прочнее стали и алмаза.

Влияние графена на человеческий организм до конца не изучено, но и токсичность графена никто не доказал. Единственную опасность представляет графен, который получают путем размешивания графита или углерода в воде: попадая в клетку, такие мельчайшие частицы действительно могут ее убить.

Однако сейчас в биоэлектронике используют другой способ получения графена – путем химического осаждения из газовой фазы. Частицы получаются достаточно крупными. Потом их закрепляют на подложке, и проникнуть сквозь клеточную мембрану они уже не могут.

Есть и еще одно свойство графена: он биосовместим, то есть взаимодействует с живыми клетками. Ученые обещают, что материал поможет диагностировать и лечить рак. Это делают с помощью чипа с графеном, который придает повышенную чувствительность. На поверхность чипа высаживают раковые клетки и тестируют на них различные лекарства.

Такие чипы можно использовать и для тестирования других лекарств, а также – определения биомаркеров: иммуноглобулина, ДНК, нейрональных биорецепторов.

Из графена также планируют делать дешевые солнечные батареи, опресняющие устройства для морской воды, гибкие дисплеи, сверхпрочные бронежилеты, сверхчувствительные микропроцессоры, элементы для беспилотников и космических ракет, телефоны с бесконечной зарядкой и умную одежду.

В научном сообществе тестирование свойств графена стало почти мемом. Доходит до того, что в графен добавляют куриный помет, чтобы проверить, как это отразится на его качествах.

Почему же графен до сих пор не изменил нашу жизнь? Во-первых, он все еще очень дорогой. При этом пока нельзя однозначно посчитать, сколько его нужно и для каких целей. Для этого материала нет единой шкалы измерения, так как он может иметь разную структуру – в зависимости от способа получения. 1 грамм чистого графена, который используют в электронике, стоит около $28 млрд. 1 грамм графена, смешанного с пылью – около $1 тыс.

Во-вторых, массовое производство графена пока не налажено, потому что нет технологий, которые бы позволили бы это: например, 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.

Графен – это всего лишь одна из форм углерода, который может существовать во множестве кристаллических модификаций: например, как графит, алмаз, фуллерены или углеродные нанотрубки. Непосредственно графен можно представить в виде одной плоскости объемного кристалла графита – это первый кристалл толщиной всего лишь в один атом, экспериментально полученный в лабораторных условиях.

C одной стороны это очень простой материал, с другой очень сложно совместить двумерный материал толщиной в один атом с трехмерным миром приборов. Внешний мир – электроды, подложки и т.п. – оказывает влияние на графен, его свойства – это все очень трудно исследовать.

Интерес к графену по сей день остается беспрецедентным. В мире фактически началась новая гонка – за лидерство на зарождающемся рынке двумерных материалов. Государства в разных частях света тратят миллиарды долларов на графеновые исследования.

Казалось бы на данный момент графен достаточно хорошо исследован, но тем не менее он еще таит в себе сюрпризы. Например, из графена можно удалять атомы углерода (с какой-то периодичностью или в виде какого-то узора) – получается материал с другими свойствами. Можно в графен добавлять атомы других материалов – это еще один материал с новыми свойствами.

Свойства графена во многом определяются подложкой, например, химические свойства графена в зависимости от материала подложки еще не изучены. Очень мало информации и по физическим свойствам в зависимости от материала подложки. Техника постоянно совершенствуется, мы учимся работать со все меньшими и меньшими объектами и получаем все больше интересной информации. Одна из ключевых задач – встроить графен (двумерные материалы) в существующий цикл микроэлектронного производства, пока все такие устройства делаются вручную.

Разнообразие применений графена возможно из-за его уникальных физико-химических свойств, которые моментально сделали этот двумерный материал объектом для фундаментальных исследований. Так, двумерность графена, а также характерное для него особое поведение электронов, открыли возможность для экспериментальной демонстрации различных явлений квантовой физики, среди которых квантовый эффект Холла, парадокс Клейна, сверхпроводимость и многие другие.

Графен обладает высокой электропроводностью и рекордной среди всех известных материалов теплопроводностью. Для него характерна высокая прочность (в 200 раз прочнее стали) и гибкость, химическая и термическая стабильность, а также самая большая площадь поверхности на единицу массы.

У рассматриваемого материала интересные оптические свойства: является перспективным материалом для создания оптических инструментов, работающих одновременно в широком диапазоне частот – от видимого света до терагерцового или даже микроволнового излучения. Это лишь небольшая часть из интересных особенностей графена, но главное – его свойства сильно зависят от материала подложки, наличия дефектов и примесей, внешних воздействий и многого другого. Так что поле для научных изысканий здесь очень велико, и вложения в эту сферу только продолжат расти.

Графен имеет уникальные электронные и оптические свойства, связанные с его зонной структурой. В первой зоне Бриллюэна графена существуют особые точки К и К`, вблизи которых энергия электронов линейно зависит от волнового вектора. Таким образом, графен – полупроводник с нулевой запрещенной зоной, а движение электронов в нем описывается не уравнением Шредингера, как в объемных полупроводниках, а уравнением Дирака для безмассовых квазичастиц. Вследствие этого в графене наблюдается полуцелый квантовый эффект Холла и сверхвысокая подвижность электронов. Графен имеет также выдающиеся оптические характеристики. Например, величина оптического поглощения света в нем составляет 2,3% от интенсивности падающего излучения и не зависит от длины волны.

В последние годы совершен прорыв в понимании свойств неупорядоченного графена. Например, в 2018 году было сделано фундаментальное открытие – сверхпроводимость в скрученном графене. Американские физики предложили модель, которая качественно объясняет явление сверхпроводимости.

Что касается крупнейших потребителей графена, то здесь можно отметить следующие (далеко не все!):
• Huawei использует графен для терморегуляции смартфонов;
• BYD (Китай) применяет графен в аккумуляторных батареях;
• Samsung планирует (или уже использует) графен в кремниевых чипах для контроля контактного сопротивления;
• в автомобилестроении ряд компаний, например Ford Motor, применяют полимерные композиты с графеновым наполнителем;
• канадская Ora Graphene Audio Inc. производит композиционный материал для беспроводных акустических наушников GRAPHENEQ TM.

Есть и другие применения графена, такие как добавки в бетон, антибактериальные ткани, фильтрующие и адсорбирующие графеновые материалы и прочее. Изучается применение графена в полевых транзисторах, в лазерах в качестве насыщающихся поглотителей для реализации режима пассивной самосинхронизации мод при генерации ультракоротких импульсов.

Так как все эти применения были разработаны всего за несколько лет, то можно говорить о необходимости более подробного изучения свойств графена и наблюдаемых в нем эффектов для полного раскрытия потенциала этого углеродного наноматериала, который, по прогнозам, весьма велик.

Теоретические работы доказывают, что графен очень жесткий и стойкий к механическому воздействию. В то же время, если положить его на подложку из мягкого материала, он примет его свойства. Эти характеристики полезны в биоэлектронике, в рамках которой ученые разрабатывают устройства для применения в живых организмах. В этой области приоритет отдается мягким материалам, более совместимым с тканями организма. Кремний и твердые металлы, которые используются в обычной электронике, для этого плохо подходят. С 2008 года появляются работы по графеновым нейродевайсам и биосенсорам: ученые исследуют возможности нового материала и уже достигают ощутимых результатов в этой области.

На основе уникальных свойств графена можно делать нейродевайсы, считывающие активность нейронов. Базовый элемент таких устройств – графеновый (амбиполярный, полевой) транзистор, через который протекает ток, если приложить напряжение.

Разработчики биоэлектроники делают чипы, на которых размещают графеновые транзисторы на гибких подложках. Поверх этого чипа выращивают нейрональные клетки. Примерно через три недели, когда клетки достаточно вырастают, они взаимодействуют между собой и спонтанно возбуждаются, производят импульс. На поверхности клетки изменяется заряд – быстро и незначительно, на десятки милливольт. Этот поверхностный заряд влияет на проводимость графена за счет эффекта поля, то есть нейрональный импульс изменяет ток на всем транзисторе. Ученые считывают его и тем самым видят активность нейронов.

Нейродевайсами занимаются в Center for Microelectronics Research в Техасском университете в Остине, а также в Institute of Bioelectronics в Юлихском исследовательском центре в Германии. Технология работает в лабораторных условиях, сейчас на ее основе ученые из Техасского университета изготавливают девайсы, которые можно имплантировать в мозг. Несколько таких устройств уже создали другие исследовательские группы, они смогли протестировать их in vivo на мышах и крысах.

В перспективе эту технологию можно применять и для людей. Нейродевайсы могут облегчить жизнь людям с болезнью Паркинсона, которые часто сталкиваются с тремором, непроизвольным сокращением мышц. Чтобы регулировать судороги, пациентам имплантируются мультиэлектродные массивы, которые глубоко стимулируют головной мозг электрическими импульсами. При наступлении судорог пациент нажимает кнопку на мини-девайсе, и через электрод поступает несколько сигналов в часть мозга, которая отвечает за заболевание.

Проблема стандартных мультиэлектродных массивов в том, что они сделаны из твердого кремния. Имплантировать кремниевое устройство в мозг – все равно что пытаться поместить гвоздь в мягкую конфету. Организм реагирует на кремниевую электронику как на инородное тело. Вокруг таких устройств формируются глиальные клетки, с помощью которых мозг пытается защитить нейроны и вытолкнуть чужеродный предмет. Поэтому стимуляторы меняют каждые 2–5 лет.

На основе графена можно разрабатывать совсем другие девайсы – гибкие, тонкие и мягкие. Клетки апробируют такое устройство, защитная реакция не запустится. Тогда девайсы можно будет менять намного реже – раз в несколько десятков лет.

Облегчение болезни Паркинсона – далеко не единственная область применения графеновых нейродевайсов. Они будут полезны исследователям, работающим с любыми нейродегенеративными заболеваниями. Большинство из них до сих пор недостаточно изучены: ученым не хватает данных о том, как работает человеческий мозг. Сейчас для таких наблюдений тоже используют кремниевые устройства, так что более эффективные графеновые девайсы заменят их и в исследовательских задачах.

Другая область применения графена – создание сенсоров, которые определяют биомаркеры. Таким образом можно измерять нейрональные биорецепторы, ДНК, иммуноглобулин, биомаркеры, связанные с раком или сердечно-сосудистыми заболеваниями. Это дает врачам новые возможности для диагностики заболеваний.

Устройства для биосенсоров тоже работают на графеновых транзисторах, но они устроены сложнее. Графен – это углеродная решетка в одной плоскости. Чтобы сделать биосенсор, молекула должна взаимодействовать с графеном. Для этого нужно построить его двух- или трехуровневую функционализацию – присоединить к графену несколько химических групп.

Для начала графен функционализируется с пиреном – химическим соединением с формулой C16H10, (циклическим полиароматическим углеводородом). Эту молекулу уже можно функционализировать с другими: например, добавить к ней глюкозооксидазу, и в результате получится биосенсор для глюкозы. Когда глюкоза приблизится к глюкозооксидазе, эти два элемента вступят в химическую реакцию. Она спровоцирует изменение тока в графеновом транзисторе, которое ученые могут наблюдать и делать выводы об уровне биомаркера в организме.

Группа корейских исследователей встроила глюкозный сенсор в мультифункциональные контактные линзы – они определяют уровень глюкозы на основе состава слезы. В 2017 году эту технологию испытали на кроликах. Совсем недавно российская группа создала биосенсоры на основе графена, позволяющие измерять токсины, в частности охратоксин А, считающийся одним из самых опасных. В перспективе все эти технологии позволят точнее диагностировать заболевания и отслеживать их течение.

На любых конференциях неминуемо поднимается вопрос потенциальной токсичности графена. Каждый раз ученым приходится объяснять, что это не совсем так. Графен можно производить несколькими способами. Один из них – это простое размешивание графита или углерода в воде, в результате которого получаются маленькие частицы с латеральными размерами графена меньше ста нанометров. Графен такого вида действительно опасен для клеток: в 2010-х годах исследователи Ахаван и Гадери опубликовали работу, которая доказывала, что мелкие частицы проходят через клеточную мембрану и убивают клетку.

В современной биоэлектронике используется высококачественный графен, выращенный методом химического осаждения из газовой фазы. Он представляет собой однородный слой атомов на очень большой площади – до 100 на 100 миллиметров. Потом разработчики уменьшают его до порядка 100 на 100 микрометров и закрепляют на подложке. В этом случае он не может проявить токсичность, потому что не плавает среди клеток. Более того, есть несколько работ, в рамках которых ученые выращивали клетки поверх графена на подложке и на обычном стекле и сравнивали результаты. Выяснилось, что клетки растут гораздо активнее именно на графене. Графен – биосовместимый материал, ведь это обычный углерод.

Один из недостатков графена для электроники – это отсутствие запрещенной зоны – такой области значений, которыми не могут обладать электроны в веществе. В графене у электронов произвольная энергия. Он слишком хорошо проводит ток, поэтому на его основе нельзя сделать классический транзистор с положениями 1 и 0, наличием и отсутствием тока. Графеновый транзистор никогда не закрывается: он просто проводит ток либо хорошо, либо плохо. Из-за этого он не выполняет логические операции, с которыми справляются классические кремниевые транзисторы. Для современной графеновой электроники это значительная проблема.

Биоэлектрические потенциалы, создаваемые нейрональными клетками вокруг мембраны, довольно слабые: от десяти до двухсот микровольт в зависимости от клетки, ширины щели между ней и графеном и прочих факторов. Передавать их на расстояние нескольких метров без потерь практически невозможно: электромагнитные волны от других устройств заглушают слабый сигнал.

На основе графена нельзя построить транзисторы, которые будут выполнять логические операции для усиления сигнала. Оптимальным решением будет использовать графен для измерения и создавать дополнительные транзисторы из других 2D-материалов. Они позволят предусилить сигнал от 10 микровольт до 10 милливольт, которые можно проводить без потерь на 10 километров. Это важная задача и для обычной электроники, и для медицинских девайсов. Предусиление сигнала позволит сделать все технологии беспроводными и взаимодействовать с устройствами через транзисторные системы.

Сложно сказать, когда графеновую биоэлектронику начнут широко применять на практике. Ученые испытывают нейродевайсы, биосенсоры и другие исследовательские проекты в лабораторных условиях. Чтобы вывести их на уровень медицинского применения, нужно развивать индустрию производства графеновых устройств. Для исследований обычно изготавливают от 10 до 100 аппаратов. Медицинская практика требует гораздо больших масштабов: нужны тысячи и миллионы таких устройств.

Сейчас кажется, что перспектива практического применения пока далеко за горизонтом, но через 5–10 лет можно будет сказать нечто более определенное. Исследовательские группы экспериментируют с графеном в разных направлениях, применяют его для решения многих задач. Пока сложно однозначно выделить перспективные подходы, на это нужно время и инвестиции, которые помогут развивать уже имеющиеся исследования.

Графен – это не природное вещество. Физики теоретически описывали его свойства еще в 1960-х годах, но впервые его получили только в 2004 году. На момент создания графена, методы его производства были очень дорогими, но исследователям удается снизить затраты. Поэтому графен собираются использовать в большом количестве сфер: в медицине, электронике для производства вычислительной техники и другого.

Двойная связь между атомами углерода в сочетании с тонкой атомной толщиной объясняют особые свойства графена. Считается, что его способность эффективно проводить электричество и тепло появилась благодаря малым и прочным углеродным связям.

Графен – это вещество из чистого углерода, которое сделано в форме листов, толщина которых составляет один атом. Прочность графена в 200 выше, чем у стали, а еще он гибкий, как резина. Кроме этого, он эффективно проводит электричество и тепло

Графен можно использовать как сырье для производства широкого спектра товаров. Основные преимущества материала заключаются в том, что у него высокая проводимость – в 200 раз больше, чем у кремния, также он эффективно проводит тепло и достаточно тонкий, чтобы считаться двумерным материалом. Графен прозрачный, прочный, легкий, гибкий, а еще сохраняет при этом проводимость.

Где мы будем использовать графен в будущем?
• Медицина. Поскольку графен биосовместим, поэтому одно из потенциальных направлений его использования – медицина. Исследователи заявляют, что графен поможет проводить диагностику и лечить рак. Планируется создать чип с графеном, чтобы он придал устройствам повышенную чувствительность. Пока что нельзя сказать точно, когда графеновую биоэлектронику станут применять массово. Исследователи уже проводят испытания нейродевайсов, биосенсоров и других проектов в лабораториях.
• Солнечные панели. Еще одно перспективное направление для использования графена – получение зеленой энергии. Например, международная группа ученых ведет разработки гибридных двумерных структур с графеном и квантовыми точками. Они хотят создать структуру с контролируемыми оптическими и фотоэлектрическими свойствами. Ее планируют использовать для солнечных батарей. Инженеры хотят получить устройство, которое будет работать эффективнее аналогов.
• Опреснение воды. Другие исследователи из MIT показали, что пену из оксида графена можно использовать, чтобы фильтровать уран в питьевой воде. В результате отфильтрованная воды прошла стандарты EPA. Фильтрация длилась несколько часов. Отмечается, что пену можно использовать повторно.
• Умная одежда. Ученые из США сделали одежду из оксида графена: она может защитить владельца от насекомых. По словам исследователей, комары не могут ужалить через полученный материал. Дело в том, что хоботок насекомых не может пройти даже через самый тонкий слой графена, а также материал не передает химические сигналы, по которым комары определяют жертву.

Пока что производство графена – это все еще дорогой процесс, а сложные электронные устройства с добавлением этого материала делают вручную. Также его производство пока не налажено, поэтому графен точечно применяют в разных сферах.

Есть такие изобретения, которые в корне меняют нашу жизнь. 5 тысяч лет назад люди научились добывать медь. Это изменило всё – каменные орудия стали бесполезны, ведь медные были в разы эффективнее. Его сменил бронзовый век, а затем наступил железный.

50 лет назад началась эра пластмассы – пластик сильно потеснил и дерево, и металлы, и ткани. Оглянитесь: большинство вещей, которые вы используете, сделаны из пластика. Он повсюду, и его уже настолько много, что он стал проблемой.

Сейчас мы видим, как появляются материалы, способные заменить не только пластик, но и металлы, дерево и многие вещества в принципе! Один из самых многообещающих – это графен, модификация углерода. Несколько лет назад он стал сенсацией, ведь его можно применять буквально повсюду – от одежды до космических кораблей! Нам обещали графеновую революцию, когда всё вокруг будет сделано из него.

Есть такое свойство в химии – аллотропия. Она заключается в том, что один химический элемент может образовывать сразу несколько новых соединений, которые могут кардинально отличаться по свойствам друг от друга. Весь секрет в расположении атомов и кристаллической решётке.

Так вот, графен – это аллотропная модификация углерода. И хотя из того же углерода сделаны алмаз, графит и даже уголь, графен совсем не похож на них. Он представляет собой шестиугольники из углерода, соединённые между собой – получается огромный лист, причём лист толщиной всего в один атом. И его строение определяет особую важность графена.

Во-первых, он очень прочный – в 300 раз прочнее стали. Он сможет выдержать вес слона, и это далеко не предел! Надо ли говорить, где можно применить такое свойство? Бронежилеты, суперпрочные дома и даже космические корабли!

Во-вторых, он очень лёгкий – при его создании вы буквально увидите, что он летает, ведь он легче воздуха! Суперпрочные и лёгкие самолёты – что может быть лучше?

Самое главное свойство графена – это электропроводимость. В 8 раз выше, чем у кремния, из которого в данный момент сделаны все транзисторы, то есть вообще все электронные платы! И получается, что на замену ему придёт лёгкий, прочный и сверхбыстрый компьютер. Он не будет занимать даже десятой части от площади нынешнего – его буквально можно уменьшить до размеров ладони или того меньше!

Ну и наконец. Знаете, почему активированный уголь применяют как поглотитель запахов и неприятных веществ? Потому что он очень пористый, поэтому имеет большую площадь соприкосновения и легко поглощает разные вещества. Так вот, из-за своей одноатомной структуры графен имеет отличные адсорбирующие свойства, то есть является ещё и хорошим фильтром и поглотителем!

Да, будущее наступает. Посмотрите на пластик – наши бабушки и дедушки не могли себе представить, что большинство вещей, которыми люди будут пользоваться, будет сделано из полимеров. Эта же история повторится и с графеном.