Pasaulyje ploniausia, tvirčiausia ir elektrai laidžiausia medžiaga, kurią 2004 metais atrado Mančesterio universiteto (Jungtinė Karalystė) profesoriai Andrejus Geimas (Andre Geim) ir Konstantinas Novosiolovas (Kostya Novoselov), medžiagų moksle gali sukelti tikrą revoliuciją.
Atskleidę neįtikėtinas grafeno savybes, pernai minėtieji mokslininkai užsitarnavo fizikos Nobelio premiją. Be to, Jungtinės Karalystės iždo kancleris pažadėjo atseikėti 50 milijonų svarų tolimesniems šio darinio tyrimams.
Visai neseniai prestižiniame žurnale „Nature Physics“ pasirodžiusiame straipsnyje mokslininkų duetas atskleidžia, kaip ateityje į elektronines grandines galėtų būti įkomponuotas grafenas.
Suspaudę du grafeno lakštelius kita dvimate medžiaga (boro nitridu), tyrėjai sukūrė mėsainio sandaros darinį – ketursluoksnę struktūrą, kuri vieną gražią dieną turėtų pakeisti silicio lustus mūsų kompiuteriuose.
Kadangi du grafeno sluoksnius visiškai apsupa boro nitridas, tai pirmąkart leido stebėti grafeno elgesį, kuomet šio neveikia aplinka.
„Sukūrę tokią daugiasluoksnę struktūrą, galėjome izoliuoti grafeną nuo neigiamo aplinkos poveikio ir valdyti jo elektronines savybes taip, kaip anksčiau paprasčiausiai nebuvo įmanoma, – pasakoja pirmasis straipsnio autorius Leonidas Ponomarenko (Leonid Pnomarenko). – Iki šiol mokslininkai nebuvo stebėję gafeno kaip izoliatoriaus, nebent būtų jį specialiai pažeidę. Dabar aukštos kokybės grafenas pirmąkart atskleidžia savo izoliacines savybes“.
Du boro nitrido sluoksniai ne tik atskiria grafeną, bet ir leidžia pažiūrėti, kas nutinka, kuomet šis darinys yra visiškai apsupamas kitos medžiagos.
„Mes nuolat bandome surasti būdų, kaip atskleisti ir patobulinti unikaliąsias grafeno savybes, – kolegai antrina profesorius A. Geimas. – Palikę naujus fizikinius reiškinius nuošalyje, galime teigti, jog iš technologinės pusės mūsų tyrimas svarbus tuo, kad jis atskleidžia, jog grafenas, padengtas boro nitridu, yra puiki ir pažangi ateities grafeno elektronikos platforma. Ji išsprendžia kelias grafeno stabilumo ir kokybės problemas – tarsi nuvaiko tamsius debesis, užstojančius grafeno spinduliuojamą šviesą. Nors mes visa tai atlikome kompaktišku masteliu, patirtis rodo, jog viską, kas susiję su grafeno, galima gerokai padidinti“.
„Tai gali būti vos kelių mėnesių klausimas, kada mes sugalvosime dar kažką naujo, kas leis sukonstruoti dar geresnių savybių grafeno tranzistorių“.
Turbūt jau daugelis žinome, kad grafenas yra dvimatė medžiaga, kurios anglies atomai suformuoja heksagoninę gardelę.
Neįtikėtinos šio darinio savybės gali padėti sukurti lanksčiuosius, liečiamuosius telefonų ir kompiuterių ekranus, lengvesnę oro techniką, itin plonus aukštos raiškos televizijos įrenginius bei supersparčias interneto jungtis.
