Очередная новость от нобелевских лауреатов Гейма и Новоселова: создан "двумерный тефлон" - фторографен

Команда британских ученых под руководством нобелевских лауреатов по физике 2010 года, выходцев из России Андрея Гейма и Константина Новоселова создали новую модификацию графена – фторографен. Как пишет научный журнал Small, специализирующийся на изучении нанотехнологий, этот материал по своим свойствам близок к тефлону и способен выдерживать высокие температуры до 400 градусов.

В исследовательскую группу Манчестерского университета вошли ученые из России, Польши и Китая. Как говорится в статье, открытие основано на необычных свойствах графена - двумерной поверхности, состоящей из одного слоя атомов углерода, сообщает РИА "Новости". Напомним, что именно за исследование свойств графена выпускники Московского физико-технического института (МФТИ) Гейм и Новоселов в октябре получили Нобелевскую премию.

Графен, представляющий собой срез кристаллической гексагональной решетки графита, ученые получили в 2004 году. Новый материал обладает рядом уникальных характеристик - хорошей проводимостью, прозрачностью и плотностью. Этому материалу прочат большое будущее в микроэлектронике. 

Одним из направлений исследований было положение, что лист графена рассматривается как гигантская молекула, которая может участвовать в химических реакциях. Ранее ученые пытались создать оксид графена, присоединив к каждому атому углерода атом кислорода. Однако оказалось очень сложным добиться равномерного распределения атомов "добавки" по поверхности графенового листа.

В итоге было решено попробовать получить другие стабильные производные графена с использованием веществ, которые образуют более прочные химические связи, чем водород. Успехом увенчались попытки применить в создании нового материала фтор.

Фторографен (флюорографен) представляет собой двумерный аналог тефлона, который, в свою очередь, состоит из одномерных цепочек атомов углерода с присоединенными к нему атомами фтора. Ученые предлагают рассматривать его в качестве аналога фторографита, который используется в аккумуляторах и в качестве твердой смазки.

Ранее предпринимались попытки получить фторографен, отделяя одноатомные слои от фторографита, однако эти попытки результатов не дали, удавалось получить только многоатомные слои. Британские ученые получили фторографен с помощью химических реакций, подвергая графен воздействию фторида ксенона при высокой температуре.

Новый материал имеет механическую прочность графена, но в отличие от него не проводит электричество - его сопротивление превышает 1 трлн Ом. Фторографен устойчив к воздействию высоких температур и выдерживает нагрев до 400 градусов Цельсия. По мнению исследователей, новое вещество можно будет использовать при производстве дисплеев и оптических устройств, а также в электронных приборах, где необходимы сверхтонкие изоляторы.

Андрей Гейм и Константин Новоселов работают в британском Университете Манчестера с начала 2000-х годов, эмигрировали из России они еще в 1990-х. Гейм является гражданином Нидерландов, Новоселов имеет двойное гражданство - РФ и Великобритании. Ранее оба ученых были сотрудниками физических институтов в подмосковной Черноголовке.

Как отмечал в одном из интервью Андрей Гейм, в Англии он понял, что в течение 6 месяцев там можно сделать то же самое, что в России в 90-х годах сделать в течение 10 или 20 лет. "И для экспериментатора, которому нужна аппаратура, средства для исследований, условия работы здесь и там были настолько различные, что даже вопроса не стояло оставаться или нет. Оставаться в России было для меня все равно, что жизнь потратить на борьбу с ветряными мельницами, а работа для меня - хобби, и тратить свою жизнь на мышиную возню абсолютно не хотелось", - пояснил нобелевский лауреат.

Сразу после объявления о вручении премии Гейму и Новоселову руководитель департамента международного сотрудничества фонда, курирующего строительства наукограда "Сколково" Алексей Ситников заявил журналистам, что готов пригласить нобелевских лауреатов к участию в проекте. Однако как Гейм, так и Новоселов категорически отказались от такой идеи. Гейм в грубой форме дал понять, что идея этого наукограда в РФ бесперспективна.