Графен визнано найтвердішим матеріалом на Землі
Команда фізиків Колумбійського університету (США) з’ясувала, що графен є найтвердішим матеріалом з відомих науці насьогодні. Результати дослідження вчені опублікували в журналі Scіence.
Графен – вуглецеву плівку завтовшки в один атом – отримала 2004 року група Андре Гейма (Andre Geіm) з Манчестерського університету (Великобританія). Графен можна уявити собі як двовимірний "зріз" кристалічних гексагональних ґраток графіту.
Фізики з Колумбійського університету вивчали механічні властивості графена. Для експериментаів вони використовували графен діаметром від 10 до 20 мікрометрів. Частки графену клали на кристалічну пластину з отворами діаметром від 1 до 1,5 мікрометрів, а потім тиснули на незакріплені частки графена над отворами алмазною голкою атомно-силового мікроскопа. Фахівці оцінювали, наскільки сильно деформується графен.
Дослідники виявили, що перш ніж зруйнуватися, частки графена можна протиснути в отвори приблизно на 100 нанометрів із силою близько 2,9 мікроньютона. Згідно з підрахунками вчених, це відповідає межі міцності на розрив, яка дорівнює 55 ньютонам на метр. Якби фізикам вдалося одержати шар графена завтовшки зі звичайну харчову плівку (близько 100 нанометрів), то щоб розірвати її, знадобилась би сила в 20 тисяч ньютонів. Якщо взяти до уваги, що вага тіла – це сила, з якою воно тисне на опору, то щоб розірвати гіпотетичну графенову плівку знадобилось би тіло завважки близько двох тонн.
Окрім незвичайної міцності графен має ще багато унікальних характеристик. Зокрема найвища серед відомих матеріалів рухливість електронів робить його ймовірним кандидатом на "матеріал №1" у наноелектроніці.