Не прошло и 5-ти лет с того момента, когда был открыт графен — форма углерода с удивительными свойствами — как ученые получили из него нечто новое: графан.

Графен — одиночный слой атомов углерода, организованных в плоскую «сеть» с гексагональными ячейками, как у графита
Графан получается из графена присоединением к атомам углерода (синие) по одному атому водорода (красные)

Проще всего графен представить в качестве плоского, двухмерного фрагмента кристаллической решетки обычного графита. По сути, это один слой атомов углерода — но свойства графена изучаются весьма пристально, поскольку он обладает и высокой жесткостью, и хорошей тепло- и электропроводностью, и считается весьма перспективной заменой современных металлических проводов в «нанокомпьютерах» будущего и для использования в других приложениях.

Довольно детально этот удивительный материал и его поразительные свойства мы разбирали в некоторых статьях. Так, выяснилось, что по прочности графен превосходит все другие известные структуры («Самый прочный материал в мире»), а проводимость фрагмента графена зависит от его геометрии («Графеновая наноэлектроника»).

Теперь та же группа ученых, которая в 2004 г. впервые получила графен и исследовала его, сообщила, что им удалось продвинуться еще дальше. Андре Гейм (Andre Geim) и его коллега Константин Новоселов показали, что при определенных условиях графен способен взаимодействовать с другими веществами, образуя ранее неизвестные материалы с еще более интересными свойствами.

В частности, при обработке водородом проводящий ток графен превращается в новую непроводящую форму, которую ученые назвали графан (graphane). При этом каждый атом углерода в плоской решетке соединяется с одним атомом водорода, и вся структура остается такой же «сетью», в которой каждый углерод связан с тремя другими.

Впрочем, главным моментом в этом открытии ученые считают тот факт, что оно показало, что с использованием не слишком сложных химических реакций графен можно модифицировать, а значит — создавать на его основе новые производные материалы с новыми полезными свойствами. «Графен — отличный проводник, — поясняет Константин Новоселов, — и найдет применение во множестве электронных устройств. Однако было бы интересно научиться лучше контролировать его проводящие свойства, используя чистую химию. Наша работа показывает, что для этого есть все возможности, что намного расширяет будущие перспективы».

Его коллега Андре Гейм добавляет: «Современная полупроводниковая индустрия использует едва ли не всю Периодическую таблицу элементов, от проводников до изоляторов. Но намного лучше было бы иметь один материал, который несложно было бы модифицировать таким образом, чтобы он мог использоваться для любых целей».

По публикации PhysOrg.Com