Графен что это такое простыми словами
Графен- что это такое и его перспективы в современном мире. Его связь с вакциной. Часть 2
Почему письмо от врача меня взволновало и заставило искать информацию о графене?! В этой статье я представляю вам письмо врача в сокращенном варианте.
Дорогие читательницы, дорогие читатели,
Мое сердце сжалось. Я сказал себе: это не может быть настоящим; и при том теперь, когда я вам это пишу, я надеюсь, вопреки всем ожиданиям, что это не соответствует истине.
Все хорошо прекрасная маркиза, все хорошо, все хорошо!
Слушая власти, не следовало бы вас беспокоить, ни вас, ни ваших близких родственников, которые заставили себя прививать.
По крайней мере, лаборатории утверждают об отсутствии причин для беспокойства, именно Pfizer-BioNTech.
Если мы должны верить творцам вакцины, она дает иммунитету послание производить антитела против коронавируса, благодаря которым они узнавали бы коронавирус.
Но, как бы не произошло окончательного изменения иммунитета. В вакцину добавлены вещества, которые способствуют лучшему проникновению в кровь
Как объяснить, что растет число людей у которых после прививки проявляются способности к магнетизму.
В дополнении, я нашла информацию по этому феномену. Дополнительная информация на сайте m.gazeta.ru (Медсестра из американского штата Огайо, заявила, что после того, как она сделала прививку от коронавируса, у нее появились способности к магнетизму, сообщает портал 19News. Другая женщина, во время выступления, прикрепила к груди ключ и булавку)
Лаборатории затрудняются это объяснить.
Зорро, названный Дельгадо?
Оказывается, что исследователь университета Альмейды, Рикардо Дельгадо сумел найти флакон с вакциной и это проанализировать.
Тема настолько остра, что испанский университет незамедлительно отказался от изучения.
В интервью для испанского телевидения, в течение передачи El gato al agua5, Дельгадо утверждал, что 98-99 % содержания запечатанного флакона, на котором он совершил его изучение, окиси graphène.
Это конечно, была опровергнуто всеми и что вакцина находящаяся во флакона не известного происхождения.
Очевидно, никакая лаборатория не позволит «выскользнуть» из флакона или позволить, кому бы то ни было совершать анализы. Флаконы были, следовательно, получены под покровом и это правда, его разметка не может быть обнаруженной.
Можем полагать, совершенно очевидно, что Дельгадо нагло лгал, но почему, если он передан по испанскому телевидению, не был привлечен к суду? Почему, для любого опровержения, он получает только предупреждения от Google?
Потому что, если бы это дело передать в суд, возможно вскрытие, что Pfizer и другие лгут о содержании прививок.
Итак, присутствием графена может объяснить многое. Объяснить результаты удивительного люксембургского изучения магнетизма, и главным образом почему, чем больше прошло времени с того момента как человек был привит, тем больше он становиться «магнитный».
Графен, опасен для легких, но не только
Действительно, графен это чистый углерода (как графит вашего карандаша), но на листе это микроскопический размера: это не больше чем атом, из которых он состоит.
Этот материал крайне прочен, в сто раза больше, чем лучше сталь, и может накопить электричество, чем какой-либо другой материал.
Одно из маленьких неудобств, что он крайне токсичен для легких. Его следы обнаружили в значительных количествах в обязательных масках.
Канада потребовала запретить и изъять маски содержащие графен. Тоже произошло во Франции и Испании с апреля месяца.
Как это возможно, что такой дорогой материал находится (100€ грамм в 20178) в также безобидных объектах?
Помощник, или поработитель?
Итак, недавние многочисленные научные статьи свидетельствуют о магнетизме, присущем трубам из графена, является единственное правдоподобное объяснение в пост вакцинном магнетизме.
Но возможно ли создать нано-машины, которые собирали бы их самих в теле, где они были впрыснуты?
В любом случае, очень недавнее изучение уже реально. Оно было опубликовано в январе в журнале биотехнологии Aggregate.
Итак, это ставит легкую задачу, как это подчеркивает заявление в марте, с испанского передового предприятия, названного INBRAIN Технологии.
Они собираются напрямую действовать на мозг с помощью листов графена.
Графен: вещество, которое изменит наш мир
Научное сообщество и промышленность всего мира восхищаются новым веществом, которое благодаря своим удивительным свойствам и многочисленным возможностям практического применения, вне всякого сомнения, изменит многочисленные аспекты нашей жизни; имя этому веществу — графен.
В чем же необычность графена?
Речь идет о прозрачном, очень тонком (максимально тонком), очень легком (0,77 мг / кв. м), водонепроницаемом, эластичном, гибком и одновременно удивительно прочном веществе. Графен является лучшим проводником электричества из когда-либо известных и, к тому же, в изобилии находится в природе, что делает его весьма экономичным.
Кроме того, недавние исследования Манчестерского университета подтвердили его способность «самовосстанавливаться». При повреждении кристаллической решетки графеновой пленки атомы графена притягивают к себе свободные атомы углерода, заполняя по мере необходимости образовавшиеся «дыры».
Химическая структура
Графен представляет собой углеродную пленку толщиной в один атом, кристаллическая решетка которой имеет форму сетки из шестиугольников. Получают графен из природного графита, который добывается в угольных шахтах и из которого делают, например, простые карандаши или тормоза автомобиля; хотя возможно также синтезирование этого вещества.
С точки зрения химической структуры, графен является аллотропной модификацией углерода, имеющей плоскую кристаллическую решетку, образованную шестигранниками (как пчелиные соты) из атомов углерода, соединенных посредством ковалентных связей путем наложения гибридов sp(2) связанных углеродов.
Графен был открыт в 2004 году британскими учеными российского происхождения Андреем Геймом и Константином Новоселовым, однако лишь в 2010 году, когда авторы открытия получили Нобелевскую премию по физике, началась «графеновая лихорадка».
Применение
Поразительное разнообразие свойств графена обеспечивает многочисленные возможности промышленного использования. На самом деле, возможности практически безграничны. Их список постоянно расширяется. Вот лишь некоторые примеры:
Транзистор, основанный на вертикальной графеновой гетероструктуре (Манчестерский университет).
Более того, графен представляет собой идеальную основу для создания новых материалов «под заказ» в зависимости от конкретных нужд. Эльза Прада, научный сотрудник Мадридского института материаловедения Высшего совета по научным исследованиям Испании CSIC, работавшая вместе с Новоселовым, указала, в частности, на флюорографен (двумерный аналог тефлона, имеющий исключительные смазывающие и изолирующие свойства), гексагональный нитрит бора (прозрачный кристаллический изоляционный материал, обладает высокой твердостью, в комбинации с графеном улучшает электромеханические свойства), дисульфид молибдена (еще один двумерный кристалл, обладающий многообещающими свойствами и возможностью применения в производстве транзисторов нового поколения) и силицен (соединение кремния, подобное графену; имеет некоторые подобные графену свойства, может быть легко использован в современной электронике, основанной на кремнии).
Графен в Испании и проект Евросоюза Graphene Flagship
Испанские передовые ученые занимаются исследованиями в области изучения графена. На сегодняшний день самым активным проектом в Испании является проект Европейского Союза Graphene Flagship. Компания из Сан-Себастьяна Graphenea, крупнейший производитель графена в ЕС, является одним из партнеров этого проекта вместе с такими компаниями, как Philips, Varta, Nokia, ST Microelectronics, Repsol, Alcatel-Lucent и Airbus. Наряду с этим в ближайшем будущем планируется начать строительство одной из крупнейших в мире графеновых фабрик в городе Йекла (Мурсия, Испания).
Трудности, которые предстоит преодолеть
На сегодняшний день производство графена из графита, а также получение материала заданной чистоты в зависимости от дальнейшего применения представляют собой весьма сложный процесс. Несмотря на это, решение этих трудностей — лишь вопрос времени: такие издания, как Science и Nature регулярно отзываются на сообщения о новейших технологических разработках.
Зачем нас колят? Графен и мозги
Зачем?
Давайте разбираться.
ТЕОРИЯ. ГРАФЕН И МОЗГИ.
2015-2016 годы
Графен может перевернуть наши представления не только о технике, но и о медицине, считают ученые.
В приложении к «Заметкам обозревателя» есть фрагменты интервью с Хосе Антонио Гарридо.
На протяжении нескольких лет он изучает перспективы использования графена в биосенсорике.
В настоящее время возглавляемая им группа исследователей из Германии, Франции и Швейцарии, созданная при Мюнхенском техническом университете, разрабатывает имплантаты для головного мозга на основе графена.
— Вот уже несколько лет все только восторженно и говорят о том, что графен, этот слой углерода толщиной в один атом, заменит кремний в компьютерных микросхемах. Однако обещанная революция пока не состоялась.
Хосе Гарридо:
Верно.
Была определенная эйфория, особенно среди электронщиков.
Однако нас интересует совсем другая возможность использования графена, а именно: применение его в нейропротезах и имплантатах головного мозга.
Мы занимаемся в том числе имплантатами сетчатки глаза, которые будут стимулировать клетки сетчатки в зависимости от попадающего в них света таким образом, чтобы к слепым пациентам хотя бы частично вернулось зрение.
Другой вариант применения наших протезов — это управление искусственными руками или ногами с помощью сигналов, передаваемых головным мозгом, причем снимать эти сигналы нужно будет непосредственно с коры мозга
— В нейропротезах, которые уже успели себя успешно зарекомендовать, как правило, используется кремний. Почему вы делаете ставку на графен?
Хосе Гарридо:
Материалы подобных протезов должны быть стабильны в химическом отношении. Или, выражаясь яснее: если мы внедрим эти материалы в ту или иную ткань организма, нельзя, чтобы они со временем растворились в ней.
А надо, чтобы они хорошо контактировали с этой тканью и при этом отвечали всем требованиям, которые мы обычно предъявляем к биосенсорам.
Графен идеально соответствует этим условиям; он значительно превосходит по своим характеристикам любые другие материалы, которые мы могли бы использовать вместо него.
— Толщина графеновой пленки составляет всего один атом. Насколько это важно?
Хосе Гарридо:
Как показывает опыт, у пациентов быстро возникают проблемы с жесткими имплантатами из кремния или металла потому, что они вызывают повреждения соседних тканей, или потому, что организм человека начинает их атаковать.
Кроме того, невозможно добиться, чтобы клетки организма идеально контактировали с этими имплантатами.
Наоборот, протезы из тончайших слоев графена лучше приспосабливаются к человеческому организму.
— Итак, графеновый транзистор мог бы считывать сигналы, возникающие в моторных центрах коры головного мозга. Но с имплантатом сетчатки или слуховым протезом ведь все наоборот, они должны реагировать на внешние раздражители.
Хосе Гарридо:
Мы надеемся сконструировать на основе графена интерфейс, который будет занимать минимум места и выполнять обе задачи: стимулировать клетки организма и контролировать результат.
Ведь если обратной связи не будет, значит, нам придется посылать импульсы в клетки организма буквально «вслепую».
Понятно, что эффективность протеза в таком случае окажется невысока.
Хосе Гарридо:
Графен для нас — это последнее звено в цепи.
Графеновый элемент должен находиться там, где ткань тела соприкасается с протезом, там, где нужно добиться наилучшего контакта между электроникой и организмом.
Компания DAPRA организовала мероприятие Demo Day в Пентагоне, на котором показала полностью рабочий прототип искусственной руки.
Протез имплантируется в оставшуюся конечность и управляется с помощью мозговых импульсов, сообщается на официальном сайте компании DAPRA.
Искусственная рука может выполнять все те же функции, что и настоящая, только немного медленнее.
Управление протезом происходит с помощью мозговых импульсов, передающихся в нервы и мускулы оставшейся части руки.
Как сообщают представители компании, им удалось собрать самый передовой прототип роботизированной руки в мире.
Образец работает от встроенного аккумулятора.
Его можно заменить в любой момент.
За считывание сигналов мозга отвечает «умный» браслет MYO.
Изначально он создавался для игр и управления мобильными устройствами.
Но исследователи DAPRA нашли ему применение в протезе.
ТАК ЗАЧЕМ НАС КОЛЯТ?
Возможно, что одной из главных целей тотального иглоукалывания является введение в нас именно графена.
С тем, чтобы он распространился по телу с кровотоком, стал нашей частью, встроился в нас, и попал в наши мозги.
Но зачем?
Целей много, приведем только один пример.
Представьте себе: у вас голове, вдруг, зазвучал голос, обратился к вам, начал беседовать с вами.
В религии это называют «бесовское нашествие», речь идет о реальном контакте с духами (ангелами), они известны давным-давно.
Что делать?
Да все давно известно!
Бог терпел и нам велел!
Нам, христианам, только бы ночь простоять и день продержаться!
И придет на помощь Господь наш Иисус Христос с силою и славою многою.
И сгорят вся дела злые на планете этой.
И восплачутся все племена земные!
Ибо устыдятся дел своих.
Терпеть нужно, конечно же, не сидя, сложив «смиренно» руки.
Нам нужно быть бодрее глобалистов!
Нужно уклоняться от их «благодеяний» и устранять последствия их «благотворных» воздействий с помощью регулярной детоксикации (см. мои статьи).
Ирландский ученый Джонатан Коулман, предложил весной этого года очень неожиданный и до смешного простой способ получения графена в больших количествах с помощью обычного бытового прибора — миксера.
Для производства «ирландского графена» нужны порошковый графит, вода и немного растворителя (или даже средства для мытья посуды).
Пропорции таковы (раскрываем нашу «Поваренную книгу графениста»): на пол-литра воды берем от 20 до 50 граммов порошкового графита и добавляем от 10 до 25 миллилитров моющего средства.
Включим миксер на 10-30 минут.
За это время зерна графита распадаются на отдельные слои графена (в мыльной, вспененной жидкости этот процесс протекает быстрее).
В результате мы получаем суспензию (взвесь) из тончайших графеновых хлопьев. Теперь их можно наносить на подложку, словно лак, или добавлять в пластмассу в качестве присадки, упрочняющей материал.
Эксперименты подтвердили, что «графен из миксера» идеально подходит, например, для производства сенсоров.
Получать его можно тоннами, подчеркивает Коулман.
Его обнаруживают на масках и других предметах быта в виде черных «червяков» (см. ролики).
Его часто можно встретить на коже человека, пришедшего с улицы.
Особенно, если до этого в небе висели химтрейлы.
Сразу замечу, что я лично это проверил, купив в интернет-магазине небольшой цифровой микроскоп, который подключается к компьютеру, всего-то за 1000 руб. (кратность увеличения 1600).
Смотрим сайт «GRAFENE FLAGSHIP».
Он рассказывает о проекте Евросоюза с бюджетом в 1 млрд. евро.
Речь идет о производстве и использовании графена.
Технологии сравнительно недорогого массового производства графена стремительно развиваются.
Увы, графен, и в особенности его оксид, токсичен.
Целый ряд работ показал, что кератиноциты (90 процентов клеток эпидермиса кожи человека), клетки крови человека и свободно живущие микроорганизмы уязвимы к оксиду графена.
Так ученые из Казанского федерального университета, встревоженные ситуацией, предложили способ снизить опасность оксида графена, который можно получить вместе с водой из водоемов повсеместно.
Соответствующая статья опубликована в Environmental Science & Technology Letters.
Вот проблема: частицы оксида нанографена слишком маленькие для большинства фильтров.
Авторы новой работы взяли каолин (главный компонент белой глины, довольно недорогой материал) и оксид графена и добавили их равными долями в воду, куда предварительно поместили одноклеточных инфузорий-туфелек.
Вторую группу инфузорий поместили в воду, куда добавили только оксид графена. Оказалось, что при равных дозах этого материала выживаемость инфузорий в разных растворах резко различалась.
При достижении концентрации в один миллиграмм оксида графена на миллилитр воды около половины инфузорий гибло.
Если такое же количество оксида графена приходилось на тот же объем воды, куда добавили каолин (по массе равный оксиду графена), то выживало примерно 95 процентов одноклеточных.
ПОЧЕМУ ИМЕННО ОКСИД ГРАФЕНА?
Вот версия.
Исследователи из компании Graphene Flagship, партнеры SISSA в Италии, ICN2 в Испании и Манчестерского университета в Великобритании, в сотрудничестве с Медицинской школой Рибейран-Прету Университета Сан-Паулу, в модельном исследовании обнаружили, что оксид графена подавляет поведение, связанное с тревогой.
Они обнаружили, что введение оксида графена в определенную область мозга заставляет замолчать нейроны, ответственные за тревожное поведение.
Ученые использовали обычную модель поведения животных, которую описывают следующим образом.
В известном классическом мультфильме «Том и Джерри», Джерри живет в дыре в стене небольшой комнаты, где чувствует себя защищенным и в безопасности.
Обычно мышь исследует комнату свободно и без забот.
Но когда мышь нюхает кошку, она убегает обратно в нору, поскольку знает, что только там безопасно.
Это очень сильное защитное поведение и основа для реакции «бей или беги», которая свойственна большинству животных.
Мышь надолго запоминает такое свое поведение и при малейшем шорохе убегает обратно в нору даже по прошествии недель встречи с кошкой, даже после того, как малейших запах кошки исчез.
Однако, применив точечное введение оксида графена исследователи получили удивительные результаты. «Через два дня после инъекции оксида графена в определенную область мозга мыши она вела себя как другие мыши, которые никогда не ощущали запах кошки в своей домашней среде.
Другими словами, оксид графена подавлял тревожное поведение мышей», – объясняет Лаура Баллерини, ведущий автор статьи и профессор физиологии из компании Graphene Flagship
«Оксид графена взаимодействует с частью мозга, ответственной за формирование воспоминаний, связанных со страхом, которые вызывают беспокойство. Он не действует как лекарство, подавляя функцию каких-то выборочных рецепторов рецепторов, как действуют все другие лекарства.
Вместо этого графен временно останавливает весь механизм формирования воспоминаний на достаточно долгое время, чтобы разрушить связанную со страхом патологию мозга, не повреждая клеток», – продолжает Баллерини.
Таким образом, экспериментально показано, что графен имеет тропизм к нервной ткани и хорошо там накапливается.
А после того как его концентрация в нейросети становится достаточной – он начинает блокировать механизм формирования памяти, переписывая её настолько, что мышь потом никак не реагирует на кота.
БЛАГИЕ НАМЕРЕНИЯ ВЛАСТЕЙ
Кстати, не продавливается ли властями и тотальная вакцинация для введения в нас этого «полезного» нановещества?
Биолог по имени Рикардо Дельгадо и врач Хосе Луис Севильяно, ведущие онлайн-программы под названием «La Quinta Columna», нашли причину, по которой руки некоторых людей становятся магнитными именно в том месте, где им сделали прививку.
В этих местах прилипают не только магниты, но и ножницы, металлические детали, инструменты, даже мобильные телефоны!
Это явление не является исключительным для руки.
В течение нескольких дней оно перемещается в сторону груди, шеи или верхней части позвоночника.
Причина?
La Quinta Columna, команда испанских исследователей, обнаружила, что вакцины содержат оксид графена.
Рикардо Дельгадо:
«Они вводят оксид графена в качестве адъюванта в вакцины против COVID-;19.
Он имеет полосу поглощения для частот 5G, что также может служить причиной магнитного явления.
Нанотехнологии внедряются в ампулы с вакциной.
Не только от COVID-;19, но и от вакцины против гриппа.
И на самом деле, они сделали это именно с помощью противогриппозной вакцины, которая, по нашему мнению, вызвала саму болезнь COVID-;19.
Существует множество свидетельств «магнитного» явления во всем мире.
Они связаны не только с явлением прилипания магнитов и металлических предметов к месту уколов.
Есть еще явления электромагнитной индукции, генерирующей переменные электромагнитные поля внутри тела если использовать измерительные приборы, такие как гауссметр или мультиметр, которые тоже генерируют переменные электрические поля в милливольтном масштабе, но очень необычные, порядка 180 мВ до 200-350 мВ у некоторых людей, особенно в области лба.
Наночастицы восстановленного оксида графена (rGO) внутри тела, которые приобретают магнитные свойства именно внутри тела в условиях температуры тела, при контакте с водородом и под определенными углами, которые называются «магический угол» оксида графена.».
Ну, нет другого способа теперь выжить, как с Божьей помощью осваивать регулярную детоксикацию организма с помощью прекрасных, безопасных, эффективных лечебных трав и минералов, таких, например, как девясил, неочищенный овес, эрва шерстистая (пол-пала).
Я об этом писал много раз.
Есть и другие дары Божьи.
Вот, например, настойка из измельченного чеснока и старого, доброго, красного вина.
Оа спасала людей даже от чумы, проверьте, это исторический факт!
Сделайте ее и пейте, разбавленную в 2-3 раза, перед каждой едой.
А русская баня? Что может быть лучше?!
Читайте мои статьи о сверхмощном, недорогом и безопасном очищении и лечении органов дыхания (туман соли с фитонцидами).
Волшебный графен, который никак не выйдет за пределы лаборатории
Графен — удивительный своими свойствами и сложностью добычи материал. С тех пор как его в 2004 году впервые получили в британской лаборатории выходцы из России, масштабировать производство все никак не удается. В мире добывают либо крошечное количество высококачественного графена, либо промышленные объемы низкого качества с нюансами, которые частично испаряют волшебство материала будущего.
Почему так сложно получить чистый графен? Какие существуют технологии выделения графена? Где эксперименты демонстрируют его удивительные свойства уже сейчас? И почему эти волшебные характеристики так заводят ученых, что они не оставляют попыток его коммерциализировать?
Свойства любого материала зависят не только от того, какие химические элементы присутствуют в его составе. Также важно и пространственное расположение атомов. Алмаз и графит состоят из одних и тех же атомов углерода, однако первый используют для резки камня и бетона, а второй — в качестве грифеля для карандаша. Твердость алмазу придает плотная тетраэдрическая структура атомов. Графит на атомарном уровне представляет собой пласты в разных плоскостях, в которых атомы образуют шестиугольники.
Графен — двумерный. У него есть длина и ширина, а глубины как бы и нет. Это плоскость из атомов углерода, которые образуют кристаллическую решетку. И именно такая модификация обеспечивает его механическую гибкость, оптическую прозрачность, высокую теплопроводность и подвижность электронов. Это тончайшее вещество способно проводить электричество, а в будущем сгодилось бы для замены кремния в наноэлектронике.
Например, супербетон
Насколько широким может быть применение графена, демонстрирует исследование ученых из британского Исследовательского центра графена при Университете Эксетера. В 2018 году группа исследователей сделала намного более прочный по сравнению с традиционным бетон, добавив в него графен. Полученный таким образом композитный материал оказался на 146% прочнее на сжатие, а его теплоемкость была выше на 88%.
Ученые в лабораторных условиях отделяли от частиц графита графеновые слои с помощью высокоскоростной машины. Из полученного графена и жидкости делали суспензию. Чтобы графен не слипался в большие кучки, в эту суспензию добавили поверхностно-активное вещество.
Эту графеновую взвесь смешали с наиболее широко применяемым портландцементом, песком и заполнителем. Получившийся бетон залили в кубы со сторонами по 10 сантиметров, а потом выдержали в воде. По сравнению с контрольными бетонными кубами, в которых вместо графеновой суспензии использовали воду, у получившихся в лаборатории прорывных кубов был ряд интересных и перспективных свойств.
Во-первых, модуль Юнга — способность сопротивляться растяжению и сжатию при упругой деформации — выросла на 80,5%, прочность на сжатие составила уже озвученные 146%. У графеновых бетонных кубов в несколько раз упала водная проницаемость, а теплоемкость, наоборот, выросла на 88%. Все эти показатели варьировались в зависимости от концентрации графена в исходной суспензии.
Учитывая, насколько бетон распространен в строительстве современных зданий, улучшение свойств композитного материала сулит большие выгоды. Да, мы уже говорили, что добыть чистый графен крайне сложно. Но даже в «грязном» виде он может быть полезен для бетона.
Также графен может использоваться в качестве сенсорного слоя для тачскринов благодаря своей высокой электропроводности и прозрачности. Для сенсорных экранов смартфонов, стеклянных дверей морозильных камер и даже окон в кабине пилотов Airbus широко применяется тончайшая пленка из оксида индия-олова. Если не повысить эффективность использования индия или степень его вторичного использования, то запасы этого редкого металла могут быть исчерпаны в ближайшие десятилетия.
И графен мог бы принять эту эстафету и спасти мир если не от исчезновения сенсорных экранов, то от заметного подорожания смартфонов, поскольку другие альтернативы оксиду индия-олова обходятся недешево.
И все это лишь малая часть того, куда ученые пробуют приложить волшебные свойства графена. Эксперименты с краской для волос, которая остается устойчивой после 30 смывов. Большие надежды в солнечной энергетике из-за лучшей способности ловить фотоны. Упрочнение структуры асфальта с помощью графеновых добавок для решения одной из извечных российских проблем. Использование материала в аккумуляторах, фильтрах воздуха и опреснителях, суперконденсаторах, бронежилетах и гражданской одежде.
Но все это эксперименты на исключительно малых объемах или с грязным графеном, ожидания и хотелки. Приятно читать рассуждения ученых о том, что фантастика вскоре станет реальностью и квадратный метр графена будет весить как ус четырехкилограммовой кошки, отдыхающей на таком графеновом гамаке. Перед миром будущего, который хочет использовать графен, стоит сложная задача получения его в промышленных масштабах, в чистом виде и по разумной цене.
Графеновые нанотрубки?
Другое перспективное направление — углеродные нанотрубки. Это одностенные трубки, которые образованы из свернутого в цилиндр листа графена. В такой структуре электроны демонстрируют необычное движение, прыгают с места на место, оставляют положительно заряженные дыры. Но проводимость такой нанотрубки можно регулировать. А раз ток — это направленное движение электронов, то на основе нанотрубки можно получить высокочувствительный сенсор или фотодетектор, который будет преобразовывать оптический сигнал в направленное движение электронов — электрический сигнал.
Для этого российские ученые из Национального исследовательского университета МИЭТ с помощью фемтосекундного лазера (лазер с ультракороткими импульсами) смогли модифицировать структуру графеновой нанотрубки так, что одна ее часть обладает почти металлическими свойствами, а другая — свойствами полупроводника. Проводимость этой второй части нанотрубки зависит от света. Когда он на нее попадает, электроны от металлической части устремляются в другой конец — образуется электрический импульс.
Такой фотодетектор демонстрирует высокую чувствительность и быстродействие. А разработчики технологии полагают, что она может найти свое применение в наноразмерных оптоэлектронных устройствах, камерах с высоким разрешением и квантовых компьютерах.
Углеродные нанотрубки уже делают. Иногда удается вырастить в лаборатории целый лес рекордной высотой в 14 сантиметров на подложке, на которую из газовой фазы осаждается углерод. В России компания «Оксиал» производит углеродные нанотрубки в огромных количествах и успешно ими торгует. Но, по словам Константина Новоселова, одного из первооткрывателей графена, это немного не тот материал. Точнее, совсем не тот. Удивительные свойства графена обеспечивает его двумерная структура. Углеродные нанотрубки в промышленных масштабах — это масса довольно неорганизованных фрагментов нанотрубок. Они не обладают той же прочностью на разрыв, как отдельные нанотрубки, но практическое применение находят: их используют для создания велосипедных компонентов, более прочной наноэпоксидной смолы.
Сложно, дорого, мало
Нельзя сказать, что методы получения графена не продвинулись с тех пор, как Андрей Гейм и Константин Новоселов впервые отслоили его от графита с помощью простой липкой ленты. Но путь от лаборатории до реальной и эффективной технологии оказывается неблизким.
Получить графен в домашних условиях едва ли не проще, чем графеновый лист большой площади в лаборатории. Тут и там его добывают для изучения, но для настоящей революции необходимо автоматизированное производство нескольких килограммов в день или тонн в год.
В университетах, например, графен добывают из графита с применением серной или азотной кислоты. Процесс окисления приводит к тому, что между листами графена в графите появляются атомы кислорода. Происходит расщепление слоев и образование оксида графена в кислоте. После фильтрации остаются легковесные хлопья оксида графена. Из них надо вытравить кислород с помощью чрезвычайно токсичного гидразина.
Последовательное отслаивание графита и графена с помощью клейкой ленты, кстати, также не забыто. Разработаны ленты, которые легче растворяются в воде. Но автоматизировать этот ручной труд практически невозможно.
В этом году химики из Университета Райса представили технологию получения графена из выброшенных автомобильных покрышек. Переработка покрышек — отдельная и серьезная проблема, так что их использование для получения графена выглядит перспективным.
Химики предложили сжигать шины с помощью мощных коротких (до секунды) электрических разрядов. Под действием разряда они превращаются в турбостратный графен с большим количеством дефектов.
Этот графен проверили при добавлении в портландцемент в количестве всего от 0,1 до 0,5 весового процента. После семидневного застывания бетон демонстрировал прочность на сжатие на 30% выше, чем традиционный бетон.
В научной литературе можно встретить еще тысячу и один способ получения графена (например, с использованием чана на 10 000 литров, смесителя и графита с выходом графена до нескольких сотен граммов в час). Однако все эти методы объединяет несколько факторов: сложность, энергозатратность, малый выход и нестабильное качество графена.
Электронные свойства графена крайне чувствительны к дефектам материала. Появление других атомов в структуре графена приводит к резкому и неожиданному изменению его свойств. Достаточно одного атома водорода, чтобы сделать графен магнитным. А окисление углеродных связей в материале делает его уязвимым в окружающей среде.
Некоторые методы анализа требуют уничтожения части графена, что совсем уж неприемлемо, ведь его с таким трудом добывают. Другие методы требуют дорогостоящего оборудования и специально обученных специалистов. И оптическими микроскопами не всегда обойдешься. Необходимо прибегать к электронной микроскопии, чтобы составить полную картину относительно графена.
17 лет — это много или мало? С момента открытия графена о нем написаны десятки тысяч научных статей как с теоретической точки зрения, так и по следам практических работ и экспериментов. Со стороны может показаться, что эта отрасль так и не сможет покинуть пределы лабораторий. Но слишком уж много надежд возлагается на графен. А человек, который сможет подарить его миру, станет в один ряд с Габером и Бошем, которые придумали, как в промышленных масштабах синтезировать аммиак.
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро