Лауреаты нобелевской премии по физике 2010 года Андре Гейм и Константин Новоселов создали новый материал. По своим физико-химическим свойствам он напоминает тефлон и, возможно, сможет составить ему достойную конкуренцию. И даже больше.

Информация о флюорографене (именно так называется материал, разработанный группой ученых из Китая, Нидерландов, Польши и России, включая небезызвестных нобелевских лауреатов) появилась в сети Интернет еще в июне этого года (arXiv:1006.3016v2), но в рецензируемом научном журнале (Small) была опубликована лишь недавно.

Тефлон (политетрафторэтилен) представляет собой полностью фторированные цепочки из атомов углерода, которые объединяются друг с другом в полимерный материал. А флюорографен — это полностью фторированный графен — мономолекулярная пленка, которая по своим качествам (в том числе химической инертности и термической стабильности) во многом превосходит тефлон. Исследователи считают, что флюорографен может быть использован не только в качестве более тонкого и легкого заменителя тефлона, но и в области электроники (например, для создания новых типов светодиодных устройств).

Флюорографен уступает графену по прочности в 2,5−3 раза. Но по сравнению с другими материалами (например, конструкционной сталью и тефлоном) он демонстрирует просто превосходные механические свойства. При этом пленка флюорографена довольно упруга и прозрачна для видимого света. Новый материал химически инертен и стабилен при температурах до 400 °C. Он также является прекрасным диэлектриком, что открывает перспективы его использования в качестве туннельного барьера в составе гетероструктур (например, в качестве «прослойки» между двумя слоями графена). Впрочем, по словам Андре Гейма, чтобы можно былого говорить о практическом применении в электронике, свойства флюорографена необходимо улучшить, но он вполне может быть востребован в других областях.

«Более прозаическим применением флюорографена могут стать защитные покрытия, для создания которых в настоящее время используется тефлон или композиционные материалы», — говорит Рауль Наир (Rahul Nair), аспирант профессора Гейма, возглавляющий данное направление исследований в течение последних двух лет. «Нет смысла использовать флюорографен исключительно в качестве замены тефлона, — добавляет Гейм. — Сочетание уникальных свойств графена и тефлона открывает простор для воображения, и наша задача состоит в том, чтобы использовать эту уникальность».

Технология получения флюорографена, разработанная учеными, позволяет избежать появления структурных дефектов и повреждений материала во время фторирования. Исследователи полагают, что технология промышленного получения этого материала придет рука об руку с технологией массового производства графена, и её разработка не будет представлять собой серьезной проблемы.

О другом материале, почти столь же твердом, как алмаз, и столь же «скользком», как тефлон, читайте — «От тефлона до алмаза».

По пресс-релизу University of Manchester