Новые грани реальности

В НПЦ НАН Беларуси по материаловедению производят графен, ведущий к технологическим прорывам.

Сотрудники Центра стали одними из первых в мире, кто научился получать новый материал практически в промышленных масштабах. Килограммы графена используются как для его дальнейшего изучения, так и для производства изделий с уникальными свойствами. Но даже на сегодняшний день далеко не все возможности материала открыты – исследования продолжаются.

От пленки к килограммам
Графен – модификация углерода толщиной в один атом, которая, по словам ученых, в более чем 50 раз тоньше вирусов. Несмотря на то, что его существование было предсказано еще в середине ХХ века, долгие годы произвести материал не удавалось. Прорыв случился в 2004-м, когда британские ученые российского происхождения Андрей Гейм и Константин Новоселов смогли получить тончайшую пленку графена на подложке из кремния. За это открытие оба исследователя в 2010 году получили Нобелевскую премию.
Людям, которые сталкивались с физикой только в школах, новость почти ничего не говорила, но в научном мире развернулась настоящая гонка, в которой главный приз – механизм массового производства графена. Дело в том, что его можно было произвести, снимая скотчем слои с обычного карандаша. Но такие мизерные количества применять в промышленности невозможно. Нужны были килограммы и даже тонны по доступной цене.
Белорусским ученым удалось решить сложнейшую задачу. Сейчас говорят, что это случайность. Заведующий лабораторией физико-химических технологий Владимир Новиков, размешивая кипящий реактив, разбил стеклянную палочку и взамен взял графитовую. Но она разбухла, выделив резкий запах, а брошенная в раковину – рассыпалась на черные слои-хлопья. Казалось, успех! Однако «полученный» промежуточный материал не был стабильным. На дальнейшие исследования ушло несколько лет. Результатом каждодневного напряженного труда стала технология получения графена при низких температурах в восстановительной среде. Этот принцип не имеет аналогов в мире. Технология безопасна и экономична, и главное – не требует гигантских затрат денег и энергии.
— В нашем графене всего несколько атомных плоскостей – хороший показатель, – поясняет Владимир Новиков. – Мы получаем его за доли секунды. В других странах используется технология окисления, которая требует утилизации используемых реактивов, высоких температур, дополнительной очистки. Кроме того, наш материал очень высокого качества, при других способах производства графен часто повреждается, дырявится и корежится, из-за чего снижаются его свойства.

Новую публикация о нашем Центре вышла в 23 выпуске газеты 7 Дней.