РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Тонкая работа: Надуваем атомные шарики

Удалось создать и надуть самый маленький в мире «воздушный шарик», непроницаемый для газов и состоящий из углеродной мембраны толщиной всего в один атом.
Тонкая работа: Надуваем атомные шарики

Чтобы получить этот почти волшебный воздушный шарик, американские ученые использовали лист графена — не так давно полученного материала, состоящего из единственного слоя атомов углерода. Для этого графеновым листом накрывали микроскопические емкости на стеклянной подложке, получив что-то вроде набора миниатюрных барабанов. Площадь углублений варьировалась от 1 до 100 кв. мкм, а глубина — от 250 нм до 3 мкм. Мембраны никак не закреплялись и удерживались на подложке только за счет сил Ван-дер-Ваальса, которые послужили своего рода молекулярным клеем. Чтобы изучить, пропускают ли такие структуры газ, ученые то увеличивали, то снижали давление в емкостях, заставляя мембраны выгибаться, соответственно, то наружу, то внутрь.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Так было показано, что полученные мембраны способны выдерживать разницу давлений, достигающую несколько атмосфер, прежде, чем такие структуры будут разрушены. Но пока они остаются в целости, никаких утечек не происходит, причем удерживается мембранами в течение нескольких дней. И даже когда такие «шарики» сдуваются — уверены авторы работы — источником протечек служит не гибкая графеновая мембрана, а стеклянная подложка, через которые «сбегают» атомы газа.

Кстати, это позволило им экспериментально измерить эластичность графена, которая оказалась той же, что и у обычного графита. А использовав высокоточный лазер, они смогли заставить мембрану вибрировать под его импульсами, и таким образом провести высокоточные измерения массы графена.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

По мнению одного из участников исследования Пола МакЮена (Paul McEuen), эта методика позволяет в принципе создать микроскопические весы: зная все параметры и свойства графеновой мембраны и поместив на нее крохотный объект, по ее упругому прогибанию можно в точности назвать массу объекта. Вдобавок, графеновые «воздушные шарики» можно будет использовать и как датчики давления.

Читайте и о других привычных нам вещах, реализованных в микро- и наномасштабе: «Наносито», «Полное нанорадио», «Органическая нанопипетка».

Загрузка статьи...