Прочнейший и тончайший — толщиной в один атом — графен можно использовать для создания композитных материалов нового поколения, чтобы производить еще более легкие, прочные и быстрые самолеты, броню и все, что ни понадобится.
Графеновые композиты: Модели работают

Напомним, что графен — по сути, огромная плоская молекула из атомов углерода, организованных в шестигранные структуры — был открыт в 2004 г. нашими (увы, бывшими) соотечественниками Андреем Геймом

onnes.ph.man.ac.uk/~geim/index_files/slide0614.html

и Константином Новоселовым, которые ныне живут и работают в Великобритании.

Были показаны и необычные свойства, которые демонстрирует графен — например, его замечательные способности проводить электроны, высокая теплопроводность и поразительную механическую жесткость. По некоторым данным, он может быть едва ли не самым жестким материалом из всех, известных нам. Еще более перспективным выглядит использование графена в сочетании с другими материалами.

Подобной работой занята, в частности, и группа того же Новоселова, недавно представившая свои очередные результаты. Ученые разместили слой графена между двумя слоями полимера и измерили реакцию химических связей между атомами углерода в графене в ответ на растягивание этого «бутерброда».

Для этого использовался метод рамановской спектроскопии: упрощенно говоря, молекулу освещали лазерным лучом, после чего получали и анализировали характеристики отраженного света. Эта техника позволяет измерять частоту вибрации атомов, которая определяется, в частности, длиной и прочностью связей их друг с другом. Метод можно сравнить с изменением натяжения струны, которая в зависимости от него звучит выше или ниже.

Исходя из полученных данных, ученые рассчитывали изменения в жесткости графена при использовании с ним различных полимеров. Результат сравнивали с теми данными, которые получались, исходя из моделей, которые давно разработаны для обычных углеродных композитов. «Теории, созданные для этих материалов, по‑прежнему работают и для материала в один атом толщиной», — резюмирует работу один из ее авторов, профессор Роберт Янг (Robert Young).

Это означает, что накопленные знания в области композитных материалов можно успешно применять и для разработки композитов нового поколения, графеновых. Возможно, они позволят совершить новый прорыв в материаловедении и создавать еще более прочные и легкие конструкции.

По пресс-релизу University of Manchester