Создание графена: Описание методов получения графена

Создание экологичных смазок, модифицированных графеном — Нефтехимия и газохимия

Введение

Пластичные смазки широко используются в различных машинах и механизмах, а также в резьбовых соединениях для уменьшения износа и трения, например при бурении нефтяных и газовых скважин.

Широкое применение смазок приводит к тому, что ежегодно миллионы тонн смазочных материалов сбрасываются в окружающую среду в результате утечек и замены отработанного смазочного материала.

Некоторые из этих отходов устойчивы к биодеградации и являются угрозой для окружающей среды.

Таким образом, существуют 2 основные проблемы у производителей смазочных материалов:

• поиск возобновляемых сырьевых ресурсов,
• создание материалов, которые являются биоразлагаемыми [1, 2].

Как известно, пластичные смазки состоят из жидкой основы (дисперсионной среды), твердого загустителя (дисперсной фазы) и различных добавок или присадок.

Для улучшения эксплуатационных свойств в состав смазок вводят присадки различного функционального назначения и твердые добавки.

Таким образом, смазки представляют собой сложные многокомпонентные системы, основные свойства которых определяются свойствами дисперсионной среды, дисперсной фазы, присадок и добавок.

В качестве дисперсионной среды смазок используют различные смазочные масла и жидкости.

В смазках, работающих в экстремальных условиях, применяют кремнийорганические жидкости, сложные эфиры, фтор- и фторхлоруглероды, полифениловые эфиры.

Применение таких смазок ограничено прежде всего их высокой стоимостью.

В отдельных случаях в качестве дисперсионной среды применяют растительные масла, например касторовое, но в этих случаях возникают проблемы, связанные с низкими трибологическими характеристиками этих смазок.

Высокой биоразлагаемостью и низкой токсичностью обладают сложные эфиры на базе синтетического или растительного сырья [3].

Вполне вероятно, что структура сложных эфиров, близкая к природным соединениям, способствует высокой биоразлагаемости, поскольку микробы в процессах своей жизнедеятельности используют вещества только со знакомым химическим строением.

Многие эксплуатационные характеристики смазок зависят от свойств не только дисперсной среды, но и от загустителя.

Диапазон применения смазок будет сильно зависеть от температур плавления и разложения загустителя, степени его растворимости в масле и величины его концентрации в композиции.

От природы загустителя зависят антифрикционные и защитные свойства, водостойкость, коллоидная, механическая и антиокислительная стабильности смазок.

На наш взгляд, при создании экологически безопасных смазок весьма перспективными материалами являются такие производные графита, как графен и оксид графена.

Данное предположение основано на том, что графен и оксид графена одновременно являются эффективными загустителями, то есть дисперсной фазой и присадкой, которая существенно улучшает трибологические характеристики смазки.

Нами экспериментально установлено, что добавки в индустриальное масло И-20А 7–8 % многослойного или 10–12 % малослойного графена, который производит ООО «НаноТехЦентр» (г. Тамбов), приводят к образованию консистенции, идентичной консистенции пластичной смазки.

С другой стороны, добавки 0,1 % графена в пластичные смазки Солидол-Ж и Литол-24 снижают коэффициент трения скольжения в 1,5 — 2 раза [4].

Кроме того, результаты экспериментальных исследований [5] показывают, что 1- слойный графен выдерживает порядка 6400 циклов скольжения, сохраняя очень низкое значение коэффициента трения скольжения, а 3 — 4- слойный графен выдерживает 47 000 циклов.

Таким образом, на практике смазки, модифицированные многослойным графеном, по всей видимости, будут работать более продолжительный срок, сохраняя высокие трибологические показатели.

По нашим предположениям, в процессе эксплуатации под воздействием сдвиговых напряжений, возникающих в смазке, находящейся в малом зазоре между поверхностями пары трения, происходит постепенное уменьшение количества слоев многослойного графена.

В ряде исследований [6–8] экспериментально доказано, что графен, в том числе многослойный, улучшает не только трибологические характеристики материалов, но и их прочностные свойства.

Следует отметить, что равномерность распределения графена в пластичной смазке существенно влияет на ее трибологические характеристики [9].

Целью настоящей работы является разработка методики модифицирования пластичной смазки многослойным графеном и определение трибологических характеристик этой смазки.

Экспериментальная часть

Многослойный графен был выбран в качестве модификатора по 2^м основным причинам:

• относительно низкая себестоимость производства;
• продолжительное действие антифрикционных свойств.

ООО «НаноТехЦентр» производит многослойный графен (15 — 25 слоев) [10] в виде водной пасты или суспензии, не содержащих добавки поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Поскольку многослойный графен в отличие от малослойного получают эксфолиацией интеркалированного графита в роторно-импульсном аппарате, а не в ультразвуковой установке, его себестоимость намного ниже.

На рис. 1 показаны изображения многослойного графена в сканирующем (SEM) и просвечивающем (TEM) электронном микроскопе.

Прежде всего исследовали влияние многослойного графена на трибологические характеристики базового масла И-20.

В базовое масло добавляли водную суспензию многослойного графена из расчета, что после удаления воды в сушильном шкафу массовая концентрация графена будет составлять 0,1 — 0,5 %. После удаления воды проводили гомогенизацию смеси в роторном смесителе, схема которого показана на рис. 2.

Смеситель состоит из цилиндрического корпуса 1 и ротора 2, установленного в корпусе и соединенного с приводом вращения 3.

Внутренний диаметр цилиндрического корпуса Ø 60 мм, а высота ротора — 20 мм.

За счет использования сменных роторов зазор между цилиндрическими поверхностями корпуса и ротора составлял 0,1 — 0,05 мм.

Скорость вращения ротора варьировалась приводом 3 в диапазоне 20 — 150 c^-1.

Смесь подавалась в цилиндрический корпус шприцом 4 с объемной производительностью 0,3 — 0,6 см³ /cек.

Цикл обработки смеси повторяли от 2 до 5 раз.

Для сравнения аналогичные образцы готовили с углеродными нанотрубками и графитом.

Модифицирование пластичной смазки проводили в 2 этапа.

• на 1 этапе готовили графеновый концентрат, с содержанием многослойного графена от 7 до 8 % по массе,
• на 2 этапе смешивали графеновый концентрат с базовой пластичной смазкой.

Массовое содержание концентрата варьировалось в диапазоне 0,7 — 7 %, что соответствовало концентрации графена в пластичной смазке 0,05 — 0,5 %.

Гомогенизацию смазки с графеном проводили на роторном смесителе при геометрических и режимных параметрах, указанных выше.

В процессе модифицирования смазки графеном установлено, что все трибологические характеристики улучшаются при увеличении циклов обработки в роторном смесителе.

Наилучшие характеристики достигаются в результате 3^х циклов обработки.

Последующая обработка повышает эксплуатационные свойства всего на 2 — 3 %.

Учитывая данное обстоятельство, обработку смазки проводили 3 раза.

Трибологические исследования проводили по ГОСТ 9490 — 75 и определяли:

• несущую способность — по критической нагрузке PK;
• предельную нагрузку — по нагрузке сваривания PС;
• противоизносные свойства — по диаметру пятна износа DИ.

Испытания по определению противоизносных свойств смазочных материалов проводились на 4-шариковой машине трения с микропроцессором модели TE 82 производства компании Phoenix Tribology Ltd., Великобритания (рис. 3а).

Диаметр пятна износа замеряли с помощью микрометрической цифровой головки, встроенной в микроскоп Mitutoyo.

Узел трения 4-шариковой машины представляет собой пирамиду из 4^х контактирующих друг с другом стальных шариков.

3 нижних шарика закрепляют неподвижно в чашке машины с испытуемым смазочным материалом (рис. 3б).

Верхний шарик, закрепленный в шпинделе машины, вращается относительно 3^х нижних под заданной нагрузкой с частотой вращения 1460 ± 70 мин^-1.

После проведения испытания с помощью микроскопа измеряли диаметр пятна износа каждого из 3^х нижних шариков, среднее арифметическое от суммы полученных значений является диаметром пятна износа испытуемого образца.

Результаты и обсуждение

Результаты по изменению противоизносных свойств масел с различными нанонаполнителями приведены в табл. 1.

Из таблицы 1 видно, что только графен способствует снижению диаметра пятна износа.

Уменьшение Ø пятна износа наблюдалось при концентрации графена в масле начиная с 0,1 %.

Максимальное уменьшение диаметра пятна износа на 33 % было зафиксировано при концентрации многослойного графена 0,25 %.

При дальнейшем увеличении концентрации до 0,5 % уменьшение диаметра пятна износа не зафиксировано.

Поскольку при концентрации графена 0,1 %, диаметр пятна износа уменьшился на 30%, было принято решение при модифицировании резьбовых смазок добавлять в них 0,1 % многослойного графена.

Следует отметить, что эта концентрация намного ниже по сравнению с диалкилдитиофосфатом цинка, дозировка которого составляет до 2 масс. %.

Результаты по изменению трибологических свойств пластичных смазок с различными наполнителями приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2 наилучшие результаты по всем показателям получены при добавлении к комплексной кальциевой смазке 0,1 % многослойного графена.

Диаметр пятна износа уменьшился на 50 %, индекс задира увеличился почти в 2,9 раза, несущая способность увеличилась в 3,8 раза.

Необходимо отметить, что смазка с 0,1 % многослойного графена не уступает смазкам, содержащим одновременно цинк, медь, графит и свинец в концентрациях до 30 %.

Графен является не только экологически безопасным материалом, но и способствует поглощению вредных примесей из жидких сред, в частности свинца [11, 12].

В работе [9] получили снижение коэффициента трения скольжения при использовании смазки, содержащей всего 0,05 % графена, что подтверждает целесообразность проведения дальнейших исследований по модифицированию пластичных смазок графеном.

Заключение

Разработана методика модифицирования пластичной смазки многослойным графеном.

Установлено, что при добавлении к пластичным смазкам многослойного графена в количестве порядка 0,1 % по массе существенно улучшаются все трибологические характеристики.

Основными преимуществами присадки на базе многослойного графена являются:

• низкие рабочие концентрации,
• простота стабилизации алкилсукцинимидами в отличие от графита и дисульфида молибдена,
• совместимость с трансмиссионными маслами,
• низкая токсичность.

Таким образом, использование многослойного графена является одним из перспективных путей промышленного производства экологически безопасных и относительно недорогих пластичных смазок.

Работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки в приоритетных областях научно-технического комплекса России на 2014 — 2020 годы» (Государственный договор № 14.577.21.0253, 2017, «Уникальный идентификатор прикладных научных исследований» RFMEFI57717X0253).

Список литературы

1. Kreivaitis R., Padgurskas J., Spruogis B., Gumbyte M. Investigation of environmentally friendly lubricants // Environmental engineering The 8th International Conference. 2011, Vilnius, Lithuania. P. 174–177.

2. Петров Н.А., Вакилов А.Ф. Исследование экологически безопасной смазочной добавки для буровых растворов // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн. 2017. № 1. С. 6–20.

3. Karmakar G. , P. Ghosh P., Sharma B.K. Chemically modifying vegetable oils to prepare green lubricants // Lubricants. 2017. V. 5. P. 1–17.

4. Al-Saadi D.A.Y., Pershin V.F., Salimov B. N., Montaev S.A. Modification of graphite greases graphene nanostructures // J. Friction Wear. 2017. V. 38. P. 418–422.

5. Berman D., Deshmukh S.A. Extraordinary macroscale wear resistance of one atom thick graphene layer // Adv. Funct. Mater. 2014. V. 24. P. 6640–6646.

6. Mindivan F. Effect of graphene nanoplatelets (GNPs) on tribological and mechanical behaviors of polyamide 6 (PA6) // Tribol. Ind. V. 39. P. 277–282.

7. Jia Z., Chen T., Wang J., Ni J., Li H., Shao X. Synthesis, characterization and tribological properties of Cu/reduced graphene oxide composites // Tribol. Int. 2015. № 88. P. 17–124.

8. Guo Y., Zhang S. The tribological properties of multi-layered graphene as additives of PAO2 oil in steel–steel contacts // Lubricants. 2016. V. 4. P. 30–41.

9. Sawyer W.G., Argibay N., Burris D.L., Krick B.A. Mechanistic studies in friction and wear of bulk materials // Ann. Rev. Mater. Res. 2014. V. 44. P. 395–427.

10. Много- и малослойные ГНП. http://www.nanotc.ru/
producrions/162-gnp-3

11. Кучерова А.Е., Буракова И.В., Бураков А.Е., Брянкин К.В. Изотермы адсорбции ионов свинца (II) графеновыми нанокомпозитами // Вестник ТГТУ. 2017. № 4. С. 698–706.

12. Kucherova A., Burakova I., Burakov A.. Graphene materials for lead (II) extraction: an equilibrium study // MATEC Web of Conferences. 2017. V. 1

какой у материала потенциал в энергетике, мнение ученых

Физики из США случайно обнаружили, что графен может вырабатывать энергию с помощью окружающей среды и уже в ближайшем будущем может стать новым словом в энергетике и бионике.

Василий Макаров

Существование в природе графена — феномен, который стал возможен благодаря тому, что ученые нашли «лазейку» в законах физики и заставили сплошное двухмерное атомное полотно вести себя как трехмерный материал. Все новые и новые исследования открывают полезные применения этого материала, и прогнозы звучат весьма обнадеживающе: оказалось, что графен можно использовать для получения практически бесконечного числа энергии! Разберёмся как именно связаны: графен и энергетика.

Случайное открытие

В 2017 году команда физиков, возглавляемая исследователями из Университета Арканзаса, совершила открытие совершенно случайно. Первоначальной целью их испытаний было изучение вибрации графена — но для чего?

Все мы знакомы с зернистым графитом, который обычно используют вместе с керамическими компонентами для создания стержня карандаша. Черная полоска, которая остается после того, как грифель карандаша проведет по бумаге — это, по факту, тонкие листы атомов углерода, которые легко скользят друг над другом. В течение многих лет физики задавались вопросом: можно ли изолировать такой лист и сделать его самостоятельной двумерной плоскостью?

В 2004 году физикам из Манчестерского университета это удалось. Чтобы существовать отдельно друг от друга, листам углеродных атомов необходимо вести себя подобно трехмерному материалу, чтобы обеспечить необходимую стабильность. Оказалось, что «лазейкой» в данном случае является смещение подвижных атомов, что и придает графену свойства третьего измерения. Другими словами, графен никогда не был 100% плоским — он вибрировал на атомарном уровне так, чтобы его связи не подвергались спонтанному распаду.

Именно для того, чтобы измерить уровень этого смещения и вибрации, физик Пол Тибадо недавно возглавил группу аспирантов и совершил с ними весьма простое исследование. Ученые уложили листы графена на специальную медную сеть и наблюдали изменения в положениях атомов с помощью микроскопа. Однако цифры почему-то не соответствовали ожидаемой модели. Более того, от испытания к испытанию данные разнились. А вы когда-нибудь задумывались о том, что графен — источник энергии? Хоть и используется вместе с компонентами для создания стержня. Но вот какой удивительный факт вышел. Перейдём к эксперименту!

Графен как источник энергии

Тибадо решил повести эксперимент в другом направлении, пытаясь найти подходящий шаблон и изменив для этого способ анализа данных. Исследователи разделили каждое изображение, полученное в процессе измерений, на суб-изображения. Стратегия оказалась верной: масштабная картина не позволяла изучить закономерности движения атомов, а вот анализ ее частностей в результате позволил выяснить нечто интересное. Предполагалось, что листы графена двигались по тому же принципу, что и согнутые листы металла — но это предположение оказалось ложным.

Оказалось, что все дело в так называемых «полетах Леви» — шаблонах небольших случайных колебаний, сочетающихся с внезапными, резкими сдвигами. Подобные системы раньше наблюдались в биологических и климатических системах, но в атомном масштабе физики видели их впервые. Измеряя скорость и масштаб этих графеновых волн, Тибадо предположил, что их можно использовать для извлечения энергии из окружающей среды.

Но почему же графен источник энергии? Смотрите, всё очень просто. Пока температура среды препятствует «комфортному» перемещению атомов графена относительно друг друга, они продолжат пульсировать и изгибаться. Поместите электроды с обеих сторон секции такого графена — и получится крошечный генератор. Вот и получается, что графен источник энергии. Согласно расчетам, граф размером 10х10 микрон графена обладает мощностью в 10 микроватт. Учитывая, что на булавочной головке может поместиться целых 20 000 таких квадратов, подобная «электростанция» выглядит не слишком впечатляюще, верно? Однако этой мощности при комнатной температуре будет достаточно, чтобы обеспечить энергией какой-нибудь маленький гаджет — к примеру, наручные электронные часы. Интересно и то, что в будущем подобный способ получения энергии может привести к созданию биоимплантов, которым будут не нужны громоздкие аккумуляторы.

Заключение

Как мы понимаем графен и энергетика тесно связаны, что может принести технологиям так скажем новое будущее. .. В настоящее время Тибадо уже сотрудничает с учеными Военно-морской исследовательской лаборатории США, чтобы понять, есть у этой стратегии будущего. Возможно, именно графен станет тем источником «энергии будущего», который уже в ближайшее время позволит технологиям сделать существенный прорыв.

Графен: полная история химии

• Графен: полная история химии

  20 сентября 2019 г. | ООО «АСС МАТЕРИАЛ»

  Графен представляет собой двумерный лист плотно упакованных атомов углерода, расположенных в один слой. Его структура напоминает решетку из кристаллических сот или своего рода забор из проволочной сетки. Графен представляет собой довольно крупную ароматическую молекулу из семейства плоских полициклических ароматических углеводородов. Он состоит из многочисленных аллотропов углерода, таких как графит, углеродные нанотрубки и другие фуллерены. В этом блоге мы немного подробнее обсудим историю этого увлекательного материала.

  Введение

  Графен считается бесконечным альтернативным полициклическим ароматическим углеводородом. Лучший графен в чистом виде состоит исключительно из гексагональных ячеек. Если присутствуют пятиугольные и семиугольные квадраты, то материал считается бракованным. Требуется одна пятиугольная ячейка, чтобы превратить плоскость в конус, а вставка двенадцати пятиугольников превращает графен в форму сферического фуллерена. Например, несколько сложных форм углеродных нанотрубок могут быть получены путем добавления контролируемого количества пятиугольников и семиугольников. Одностенные углеродные нанотрубки иногда можно назвать графеновым цилиндром, а некоторые из них имеют графеновую крышку в форме полусферы с 6 пятиугольниками на каждом конце.

  История

  Отдельные слои графита можно было наблюдать только в сыпучих материалах с помощью просвечивающего микроскопа, особенно в саже, полученной в результате химического расслоения на этом этапе. Было предпринято несколько попыток создать тонкие пленки графита путем механического расслоения, начиная с 1990 г. и продолжаясь до 2004 г., но самые тонкие листы состояли из 50-100 слоев. Хотя результаты этих попыток не привели к получению графена, этот материал вызвал значительный интерес, и вскоре успех в создании графена, который мы знаем сегодня, был достигнут.47, существование графена было теоретизировано Филипом Р. Уоллесом как попытка понять электронные свойства трехмерного графита. Он не использовал термин «графен», а назвал его «единым гексагональным слоем». Начиная с 1970-х годов отдельные слои графита выращивались эпитаксиально на других материалах, создавая своего рода «эпитаксиальный графен» или отдельно стоящий графен, гексагональную решетку, состоящую из связанных атомов углерода толщиной в один атом. Термин «графен» впервые появился в 1987 и использовался для описания отдельных графитовых листов как одного из компонентов интеркаляционных соединений графита или GIC (кристаллических солей интеркаланта и графена). В то время термин «графен» также использовался для описания углеродных нанотрубок, эпитаксиального графена и полициклических ароматических углеводородов.

  Химическое открытие

  В 2004 году манчестерская группа под руководством Андре Гейма неожиданно извлекла из графита кристаллы толщиной в один атом. В конечном итоге это доказало существование настоящих двумерных кристаллов, таких как графен, который в то время считался неспособным существовать в плоском состоянии.

  Это открытие графена вызывало скептицизм до 2005 года, когда выводы группы Гейма были подтверждены выводами другой группы под руководством Филипа Кима из Колумбийского университета. Группа Кима опубликовала статью в выпуске Nature , в которой говорится, что выводы обеих групп доказали, вне всяких разумных сомнений, что полученные ими графитовые слои обладают электронными свойствами, описанными в теории Уоллеса почти за шесть десятилетий до этого.

  Изготовление

  Одним из четырех распространенных методов изготовления графена является химическое осаждение из паровой фазы (CVD). Процесс включает введение нагретой металлической фольги в различные газы для осаждения слоя углерода на металлической поверхности. Настраивая скорость потока газа, время воздействия и температуру, вы можете контролировать рост CVD графена с точки зрения толщины и однородности. Обычно графен CVD образует лоскутное одеяло на поверхности металла с непрерывными однослойными областями, перекрывающимися и в конечном итоге перекрывающими друг друга в некоторых областях.

  Рост графена с помощью CVD сопровождается процессом переноса графена с металлической подложки на другие подложки для измерения и использования в приложениях. В большинстве методов для переноса пленки используется полимер. Химическому осаждению из паровой фазы (CVD) способствует взаимодействие между предшественниками газообразного углерода и подложкой из переходного металла. Медь является наиболее распространенной переходной подложкой из-за того, насколько легко углерод осаждается на медную фольгу. Качество графена, получаемого в результате осаждения CVD на медь и другие металлы, зависит от растворимости углерода, электронной и кристаллической структуры металла.

   Если вы хотите узнать больше о графене, свяжитесь с ACS Material сегодня!

  Сопутствующие материалы ACS Продукты:

  Графеновая серия

  Графен CVD

Химическая история графена

10 июня 2014 г.
| Дэвид Брэдли

Представление графена. Кредит: Википедия.

Меня давно интересовало, как материаловеды относятся к одному веществу, которому в последние несколько лет уделяется много внимания. Графен. Рекламируется как чудо-материал, и за последние годы о нем несколько раз сообщали ваш покорный слуга и бесчисленное множество других. Это изумительная вещь, отдельные графитовые слои, представляемые как некая бесконечная двумерная молекула с возникающими электрическими, оптическими и физическими свойствами, которые кажутся поразительными во многих отношениях.

Но когда они раздавали Нобелевскую премию по физике в 2010 году, я задавался вопросом, почему они остановились на этом соединении и манчестерских экспериментах, проведенных десятилетием ранее. Разве химики не открыли графен в девятнадцатом веке? Ну да, были. Я смутно припоминаю, что он упоминался в лекциях химика по углероду и углю Гарри Марша в Ньюкаслском университете при обсуждении аллотропов углерода задолго до того, как были признаны бакиболы и углеродные нанотрубки.

В девятнадцатом веке было много удивительных открытий, открытий элементов, новых материалов, электромагнитных явлений. Английский химик Бенджамин Коллинз Броди признал многослойную природу термически восстановленного оксида графита еще в 1859 году, сообщив об атомном весе графита в Philosophical Transactions Лондонского королевского общества в том же году. Порошковая дифракция использовалась для определения структуры графита в 1916 году, а Кольшюттер и Хенни описали то, что они назвали «бумагой» из оксида графита в 1919 году.18. Пытаясь разработать теорию электронных свойств массивного графита, П. Р. Уоллес подкрепил свою работу теорией графена в 1947 году. один слой. В 1962 году Бем и его коллеги опубликовали подробности своей работы над графитовыми чешуйками, которые были однослойными или многослойными. Но именно в начале 1970-х химики нашли способ наносить углерод из монослоев графена на другие материалы.

Хорошо известно, что история графена насчитывает более века химических исследований. Существует обширная химическая литература, состоящая буквально из сотен статей начала 1960-х годов и по теме эпитаксиально выращенного графена, начиная с 1970-х годов. Современная легенда о скотче и карандашах стала важной вехой в истории науки, которую некоторые ставят под сомнение. Во время объявления Нобелевской премии несколько ученых заявили о фактических ошибках в рассуждениях Нобелевского комитета, поскольку они были опубликованы, и впоследствии веб-сайт был обновлен. Другие предположили, что награда была преждевременной и что, возможно, работа физика Филипа Кима из Колумбийского университета в Нью-Йорке о свойствах графена должна была быть включена в премию. Химик-графен Уолтер де Хеер из Технологического института Джорджии в Атланте выделил пятьдесят лет эпитаксиального роста графена, которые предшествовали Нобелевской работе.

Маловероятно, что Нобелевский комитет игнорировал предшествующий уровень техники. Они присудили награду за новаторские эксперименты, а не за «открытие» графена. Более того, другие указывали, что автономная природа манчестерского графена, в отличие от поддерживаемых и скрепленных листов более ранних работ, делает его достойным. В некотором смысле прискорбно (с точки зрения химика), что сообщество физиков получило признание за чисто химическое открытие; химия часто уступает биологии и в Нобелевских премиях. Однако ученые девятнадцатого века, Фарадей и многие другие, обычно были эрудитами, междисциплинарными учеными в эпоху, когда еще не разграничились отдельные дисциплины — химия, физика, материаловедение. Милдред Дрессельхаус из Массачусетского технологического института — один из новаторских эрудитов современности, на его счету огромное количество того, что мы теперь знаем об углеродных материалах, включая графит, графен и углеродные нанотрубки.

«Одним из пионеров графена 1980-х и 1990-х годов является Милли Дрессельхаус!» говорит Йорг Хебер, управляющий редактор по физическим наукам в Nature Communications , подтверждает. «Среди прочего она изучала графит, углеродные нанотрубки и графен». Хибер, подробно прокомментировавший историю Нобелевского конкурса графена во время объявления и некоторые противоречия, добавляет, что «графен, безусловно, прошел долгий путь с тех пор, как химики изучили углерод и его аллотропы. Сосредоточив внимание на уникальных свойствах наноразмерных материалов, Гейм, Новоселов и другие пионеры в этой области создали совершенно новую область исследований, в которой химия, физика и материаловедение объединяются, чтобы использовать сильные химические связи между атомами углерода в двух измерениях. открытия впереди нас».

Графен — удивительный и замечательный материал. Он подает большие надежды, и в последние несколько лет эти обещания постепенно проявляются в виде методов его создания и обращения с ним, которые развиваются и совершенствуются. Этот материал будет иметь свой день из-за света, пролитого на него, независимо от его химической истории.

Дэвид Брэдли ведет блоги по адресу http://www.