Міжнародній групі дослідників вдалося отримати із графена та водню новий матеріал - графан. Про це повідомляється в прес-релізі на сайті Університету Манчестера, співробітники якого брали участь у роботі. Стаття вчених з'явилася в журналі Science. За словами дослідників, нове відкриття може знайти застосування при виробництві електроніки, а також допомогти в розвитку водневої енергетики.

Про те, що графен є хімічно активним (на відміну від спорідненого матеріалу графіту) вченим було відомо досить давно. Щоб отримати графан, дослідники поміщали графен у газоподібний водень і пропускали через газ електричний струм. У результаті молекули водню розпадалися на атоми, які приєднувалися до вихідного матеріалу.

Нагадаємо, що графен являє собою "лист", що складається з одного шару атомів вуглецю, які розташовуються у вершинах двовимірної гексагональної (тобто кожна комірка сітки являє собою шестикутник) сітки. Атоми водню приєднуються до атомів вуглецю по черзі: один зверху "листа", інший знизу, дещо деформуючи плоску структуру вихідного матеріалу (див. малюнок).

Теоретично існування графана було передбачено групою американських вчених в 2006 році на підставі комп'ютерного моделювання. На сайті arXiv.org доступний препринт їхньої статті, що пізніше з'явилася в журналі Physical Review B.

На відміну від графена, що є провідником електричного струму, графан є діелектриком. На думку дослідників, дана властивість нового матеріалу потенційно може бути використана при виробництві надмініатюрних транзисторів, оскільки дозволяє вирішити одну з головних проблем розвитку графенової електроніки - складність створення провідних контурів.

Додавання атомів водню до графену дозволить отримувати на ньому регіони графану. Подібними регіонами діелектрика можна, наприклад, розділити лист вихідного матеріалу на безліч провідних смуг. Відзначимо, що раніше в якості одного з варіантів вирішення проблеми одержання провідних контурів та ж група дослідників пропонувала фізично нарізати графен смужками товщиною в кілька нанометрів і склеювати контури з них.

Окрім цього новий матеріал може знайти застосування у водневій енергетиці. Зокрема, міжнародна група дослідників встановила, що нагрівання графану приводить до вивільнення атомарного водню. Нагадаємо, що однією з основних проблем водневої енергетики є створення ефективних способів зберігання водню. Одним з найбільш перспективних напрямків досліджень є одержання матеріалів, здатних зберігати "паливо" у зв'язаному стані, в даному випадку у вигляді графану.

За матеріалами: lenta.ru