Ахіллесова п'ята графену

З моменту його відкриття, вчені вважали графен найкращим кандидатом на роль «революціонера» у багатьох галузях науки та високих технологій. Але зараз, завдяки більш детальним дослідженням, проведеним групою вчених з Університету Райса, були отримані результати, які говорять, що міцність графену у два рази менша, чим вважалося до того.

Графен, товщиною в один атом вуглецю, вважають неймовірно міцним матеріалом. Дана міцність обумовлена гексагональною структурою кристалічних граток графену. Саме її вивченням і займалися в Університеті Райса. Вчені вирішили з'ясувати, що відбувається на межі графенових «аркушів». Їм вдалося виявити, що на краях, упорядкована структура із шестикутних комірок перетворюється в менш міцну структуру з п'яти- та семикутних комірок, у вузлах яких знаходиться 5 або 7 атомів вуглецю відповідно.

Уся справа в тому, що аркуші графену, створені в лабораторних умовах, не відрізняються ідеальною гексагональною структурою кристалічної решітки. Вони нагадують з'єднані між собою графенові острівці, які називаються «зернами». І саме ці з'єднання між «зернами» мають багато дефектів.

Структура графену

Такі своєрідні «шви» є «ахіллесовою п'ятою» графену, вони недостатньо міцні і стають причиною безлічі проблем.

У ході інтерв'ю Material Views, Борис Якобсон, з команди вчених, озвучив наступне:

«При механічному впливі на матеріал (графен) тріщини виникають саме в місцях з'єднання. Вони поширюються подібно тріщинам на лобовому склі автомобіля. У металах тріщини не розростаються, але графен є «тендітним» металом, тому тріщини в ньому можуть розтягнутися на велику відстань».

Отже, який результат? Усі створені графенові аркуші мають вищеописаний дефект, і показник міцності у них удвічі нижче передбачуваного значення. Це, звичайно, не означає, що від усіх розробок, пов'язаних із графеном, варто відмовитися прямо зараз, але потрібно пам’ятати, що графен на даному етапі не зможе вирішити усі проблеми у галузі високих технологій.

Джерело: http://hi-news.ru/