|
Графеновый колпак "глазами" атомного силового микроскопа. Изображение авторов исследования
|
Ученые из США создали самый тонкий в мире пузырь. Микрокамера из графена - углеродной пленки толщиной в один атомный слой - не пропускает внутрь себя газы, включая гелий. Работа ученых будет опубликована в журнале
Nano Letters. Интернет-версия статьи доступна на сайте Американского химического общества.
Ученые из Корнельского университета под руководством Пол Макьюэна (Paul McEuen) заметили, что графитовая пленка газонепроницаема, случайно "надев" ее на трубку с газом. Физики решили проверить, молекулы каких газов могут задерживаться в пузырьках из графена. Строго говоря, созданную учеными структуру нельзя назвать пузырьком. Она, скорее, представляет собой графеновый колпак, закрепленный с помощью сил Ван-дер-Ваальса на подложке из оксида кремния.
Ученые протестировали проницаемость графеновых камер для аргона, воздуха и гелия. Они проверили пузырьки из графена, толщина стенок которых колебалась от одного до 75 слоев. Во всех случаях физики регистрировали утечку газа, причем ее скорость не зависела от количества слоев в стенке. Исходя из этих данных, исследователи заключили, что молекулы газа просачиваются через "шов", который замыкает графеновый слой (или слои) в пузырек.
Ученые видят много вариантов будущего использования газонепроницаемости графена. В частности, графеновые структуры можно использовать для определения степени прохождения газов сквозь атомные слои. Пленки из графена с внесенными дефектами могут "работать" в качестве фильтров.
Графен, полученный в 2004 году группой Андре Гейма (Andre Geim) из Манчестерского университета, подвергается тщательному изучению "со всех сторон". За четыре года ученые обнаружили у этого материала ряд уникальных свойств. В начале января 2008 года было показано, что графен характеризуется самой высокой подвижностью электронов из всех твердых тел. В середине июля физики из Колумбийского университета присвоили этому материалу звание самого твердого на Земле.
