Нобелевские лауреаты Гейм и Новоселов создали на базе графена "двумерный тефлон"

Группа ученых под руководством нобелевских лауреатов этого года Андрея Гейма и Константина Новоселова создали новую модификацию графена - фторографен, который по своим свойствам близок к тефлону и способен выдерживать температуры до 400 градусов.

Гейм и Новоселов, выпускники МФТИ, перебравшиеся в Британию в 1990-е годы, в октябре стали лауреатами Нобелевской премии 2010 года за создание и исследование свойств графена.

Авторы исследования (в число которых, помимо коллег Гейма и Новоселова по британскому Манчестерскому университету, входят представители России, Польши и Китая) отмечают, что необычные свойства графена - "двумерной" поверхности, состоящей из одного слоя атомов углерода - привлекали внимание ученых самых разных специализаций.

В частности, одно из направлений исследований основано на том, что лист графена рассматривается как гигантская молекула, которая может участвовать в химических реакциях. Ранее ученые пытались создать оксид графена, то есть графеновый лист, где к каждому атому углерода присоединен атом кислорода, или графан (с водородом).

Однако, как оказалось, очень сложно добиться равномерного распределения атомов "добавки" по поверхности графенового листа. Всякий раз оказывалось, что некоторые места были плотно "заселены", а другие, напротив, оставались пустынными.

"Один из способов получить более стабильные производные графена - попробовать использовать вещества, которые образуют более прочные химические связи, чем водород", - пишут ученые. Таким веществом, в частности, является фтор. Фторографен (флюорографен) представляет собой двумерный аналог тефлона, который, в свою очередь, состоит из одномерных цепочек атомов углерода с присоединенными к нему атомами фтора.

С другой стороны, он может рассматриваться как аналог 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. Гейм, Новоселов и их коллеги получили фторографен с помощью химических реакций, подвергая графен воздействию фторида ксенона при высокой температуре.

Полученный в результате фторографен "унаследовал механическую прочность графена", однако в отличие от "предка", который является хорошим проводником, совсем не проводит электричество - его сопротивление превышает триллион ом. Кроме того, как и тефлон, он очень устойчив к воздействию высоких температур, выдерживая нагрев до 400 градусов даже на воздухе, пишут ученые.

Это вещество может найти широкое применение в электронике, там, где нужны сверхтонкие изоляторы. Поскольку он прозрачен, его можно будет использовать при производстве дисплеев и оптических устройств.