Графен: ультрапрочный, ультрапроводящий углеродный слой, меняющий технологии

Ученые ищут способы извлечь энергию из материалов, недоступных пониманию обывателя. Но полезно знать, что происходит на передовых рубежах науки. Речь о графене. Простыми словами: графен — одиночный слой углеродных атомов. Представьте графит в карандаше — самый тонкий, одноатомный слой этого графита и есть графен. Лист чистого углерода толщиной в один атом. Удивительно, как простое вещество обладает феноменальными свойствами:

• Первый созданный 2D-материал
• Один из самых прочных материалов
• Легчайший и тончайший возможный материал
• Высокая гибкость и прозрачность
• Отличный проводник электричества и тепла
• Улучшает токопроводящие свойства устройств
• Растягивается на 20% без разрушения
• Может служить наношаблоном благодаря своей геометрии

Электрические свойства графена

Плоская шестигранная решетка создает минимальное сопротивление электронам — они «пролетают» сквозь него. Проводимость выше меди и даже сверхпроводников.

Применение графена

• Батареи: за счет проводимости и легкости в Li-ion батареях: в 10 раз больше емкости, в 10 раз быстрее зарядка, дольше служат, меньше размеры.
• Смартфоны: сенсоры из графена — легкие, гибкие. Телефоны тонкие как бумага, складные в карман.
• Зеленая энергия: дефектный графен пропускает протоны (водородные ионы), но непроницаем для других газов.
• Бронежилеты: поглощает в 2 раза больше энергии удара, чем Кевлар, сверхлегкий, удобный.
• Питьевая вода из океана: мембраны из графена пропускают воду, задерживают соли и примеси — решение мировой водной кризиса.
• Солнечные элементы: при облучении каплями дождя на графинированных ячейках возникает электричество. Соли в дожде диссоциируют на ионы, положительные взаимодействуют с отрицательными в графене — создается потенциал.