Новосибирские ученые скрестили алмаз и графен для получения нового материала

Материал объединил в себе свойства алмазов и графена. Его уже называют материалом будущего. Спектр применения ─ широкий. Технические наноалмазы ─ могучее орудие в технике и промышленности. Их создают на графеновой пленке – идеально ровной, прозрачной и тонкой. Несколько слоев укладывают на медную микроскопическую сетку-подложку.

Чтобы создать новый материал, необходимы условия, приближенные к метеоритному удару. В огромную установку ученые кладут подложку с наращенном графеном, по которой ударяют ионами ксенона. В результате облучения за доли секунды поднимается высокое давление и температура, под действием которых и образуется новый материал. По своей структуре это не отдельные кристаллы, а целостная пленка со встроенными наноалмазами. Такой материал называют двумерным.

«Мы можем создавать на основе мультиграфеновых слоев со встроенными наноалмазами аналоги из сплавов. Если нужны защитные твердые покрытия, мы создали материал, подходящий для этого», ─ пояснила старший научный сотрудник Института физики полупроводников СО РАН Надежда Небогаткина. 

Легкий прочный упругий материал хорошо проводит электричество. Исследователи выяснили, его свойства можно менять под конкретные цели. 

«Мы можем изменять его свойства в разных пределах, осаждая различные функциональные группы на поверхность двумерных алмазов, изменяя таким образом его свойства», ─ рассказывает заведующий лабораторией Национального исследовательского технологического института МИСиС Павел Сорокин.

Такие пленки востребованы в биомедицине, ими можно покрывать импланты, делать роботов для доставки препаратов. В микроэлектронике можно покрывать детали на микросхемах, защищать их от различных воздействий. Пленка может стать и основой гибких гаджетов.

«Это искусственный материал, такого в природе найти невозможно. Имеет массу приложений», ─ отметила ведущий научный сотрудник Института физики полупроводников СО РАН Ирина Антонова. 

Физики отмечают, потенциал нового материала раскрыт не до конца. Исследователи планируют продолжить изучать свойства графена со встроенными в него наноалмазами, но технологию уже можно масштабировать и внедрять в производство.