13
Квантовые объекты нанотехнологий: свойства, применения, перспективы
гексагональную решетку (рис. 8).
Интерес к графену появился после
открытия углеродных нанотрубок,
представляющих собой свертку
графенового листа в цилиндр. По-
этому теория графена в приложе-
нии к нанотрубкам была достаточ-
но хорошо проработана еще до его
обнаружения.
Графен, полученный впервые в
2004 г. [14], обладает высокой меха-
нической прочностью (в 200 раз
больше, чем у стали), значительной
теплопроводностью и очень высо-
кой подвижностью носителей заряда электронов — максимально воз-
можной среди всех проводящих материалов. Все это определяет боль-
шой интерес к нему, как к очень перспективному материалу для ис-
пользования в самых разнообразных приложениях.
Существует много различных методов получения графена: механи-
ческий, осуществляемый с помощью расщепления высокоориентиро-
ванного пиролитического графита, химический, метод радиочастотно-
го плазмохимического осаждения из газовой фазы, рост при высоком
давлении и температуре, а также ряд других.
Идеальная структура графена содержит в своем составе только пра-
вильные шестиугольники. Включение в эту структуру пяти- или семи-
угольников приводит к появлению дефектов и искривлению атомной
плоскости графена — образованию седловидных искривлений атомной
плоскости, сворачиванию ее в конус, формированию замкнутых струк-
тур — фуллеренов и т. д.
Потенциальное поле применения графена необычайно широко: ис-
пользование в композитных материалах с целью создания более легких
самолетов и спутников, замена кремния в транзисторах, внедрение в
пластмассу для придания ей электропроводности, создание более устой-
чивых к механическим воздействиям медицинских имплантатов и еще
многое, многое другое. Некоторые возможности уже реализуются: так,
в частности, в лаборатории Калифорнийского университета был создан
графеновый полевой транзистор, работающий на частоте 300 ГГц.
Заключение.
Активно ведущиеся во всем мире в настоящее время
исследования в области нанотехнологий, стремление поставить ее до-
стижения на службу человечеству отражают важную особенность со-
временного этапа научно-технического развития. Кроме того, нанотех-
нологии находят самое широкое применение и в технических направ-
лениях, связанных с обороной страны. «...Тот, кто раньше овладеет
Рис. 8.
Двумерный кристалл
графена [14]
