Історія відкриття графену

Графен – існувати не може, але існує та відкриває багато можливостей завдяки своїм властивостям.

Вперше графен був отриманий Андрієм Геймом і Костянтином Новоселовим у 2004 році (Нобелівська премія за 2010 рік за новаторські експерименти з графеном).

Графен являє собою шар вуглецю товщиною в один атом. Мільярди таких шарів утворюють графіт, з якого роблять грифелі для олівців. У можливість відокремити один шар ніхто не вірив. Сімдесят років тому Лев Ландау і Рудольф Пайерлс довели, що таких матеріалів існувати не може: сили взаємодії між атомами повинні зім’яти їх в гармошку або згорнути в трубочку. Графен виявився виключенням з цього правила.

Завдяки унікальним властивостям своєї електронної системи графен сьогодні дозволяє відкривати нові фундаментальні ефекти, а також демонструвати ті явища, які вже давно були передбачені теорією і чекали свого часу. Саме в роботах з графеном вчені продемонстрували такі ефекти квантової фізики, як парадокс Клейна і квантовий ефект Холла. Графену властиві рекордна теплопровідність і висока провідність електричного струму, хімічна і термічна стабільність.

При вивченні графену також з’ясувалося, що цей найтонший з коли-небудь отриманих об’єктів водночас і найміцніший матеріал. Якби вдалося з графенового волокна виткати нитка хоча б в метр довжиною, то, як вважають вчені, її міцність і гнучкість були б достатні, щоб таку нитку можна було використовувати для ліфта в космос. Цього шматочка вистачило б, щоб розтягнути його від поверхні Землі до геостаціонарної орбіти.

Графен виявився вельми перспективним з точки зору не тільки розвитку фізичних досліджень, а й різних практичних додатків, починаючи від електроніки і закінчуючи композитними матеріалами.