Ахиллесова пята графена

С момента открытия большинство ученых считали графен наиболее подходящим кандидатом на роль революционера во многих отраслях высоких технологий. В настоящее время результаты последнего исследования, проведенного группой ученых из Университета Райса, говорят, что материал, который все считали самым прочным, является в два раза слабее.

Образованный слоем атомов углерода толщиной в один атом графен считают невероятно прочным. Данная прочность обусловлена гексагональной структурой кристаллической решетки графена. Именно ее изучением занялись в Университете Райса. Ученые решили выяснить, что происходит на границе графеновых листов. Им удалось обнаружить, что на краях упорядоченная структура из шестиугольных ячеек превращается в менее прочную структуру из пяти- и семиугольных ячеек, в которых находится пять или семь атомов углерода соответственно.

Все дело в том, что листы графена, созданные в лабораторных условиях, не отличаются идеальной гексагональной структурой кристаллической решетки. Они напоминают несколько соединенных между собой «графеновых» островов, которые называются «зернами». Именно соединения между «зернами» грешат дефектами.

Данные своего рода швы являются «ахиллесовой пятой» графена, они недостаточно прочные и вызывают множество проблем.

В ходе интервью Material Views Борис Якобсон из команды ученых сказал:

«При воздействии трещины возникают именно в местах соединения. Они распространяются подобно трещинам на лобовом стекле автомобиля. В металлах трещины не распространяются, но графен является хрупким металлом, поэтому трещины в нем могут пройти достаточно долгий путь».

Каков результат? Все созданные графеновые листы отличаются вышеописанным дефектом и показатель прочности у них вдвое ниже предполагаемого значения. Это, конечно, не означает, что от всех связанных с графеном разработок стоит отказаться прямо сейчас, но напоминает, что графен не решит всех проблем в отраслях высоких технологий.