Двухмерный графен обретает третье измерение - «Наука и технологии»

Графен является одним из самых перспективных материалов современности, который множество ученых и инженеров пытаются использовать для создания разнообразных электронных устройств следующих поколений. Мы уже видели самые маленькие в мире графеновые "лампочки накаливания", высокоэффективные солнечные батареи, гибкие дисплеи, транзисторы, обладающие превосходными характеристиками, и множество других интересных и необычных вещей. Однако, во всех этих случаях графен использовался в его естественной форме, форме углеродного листа, имеющего толщину в один атом.

Естественная форма графена требует необходимости использования дополнительных структур и элементов, позволяющих поддержать неизменной форму графенового листа. А недавно исследователи из университета Иллинойса (University of Illinois at Urbana-Champaign, UIUC) разработали технологию, позволяющую дать плоскому двухмерному графену еще одно пространственное измерение, другими словами, сформировать из графена трехмерные структуры, которые могут стать элементами совершенно нового класса инновационных электронных приборов.

Для того, чтобы получить возможность придавать графеновой пленке сложные трехмерные формы, ученым потребовалась технология, гарантирующая целостность структуры графена при его деформации во время формовки. Ученые использовали предварительно изготовленное основание, форму, на который была нанесена графеновая пленка, обработанная специальным растворителем на основе полиметилсилоксана (polydimethylsiloxane, PDMS), под воздействием которого она "раздулась" и обрела эластичность. Наложив подготовленную графеновую пленку на матрицу, ученые поместили это в камеру, где были созданы условия, в которых растворитель испарялся очень малыми темпами, оставляя на поверхности формы чистую графеновую пленку, которая приняла необходимую форму. И, при помощи такого способа, ученым удалось изготовить целый ряд разнообразных трехмерных объектов из графена.