1+1 не дорівнює 2. Англійські фізики відкрили унікальні властивості графену

Вчені давно вивчають графен і знають про його незвичайні властивості. Проте, нове дослідження відкриває незвідані перспективи.

Британські фізики з Шеффілдського університету з'ясували, що коли два шари графена, кожен завтовшки один атом, розміщюють один на одний, їх властивості змінюються. І виникає матеріал із новими гібридними властивостями.

Причому це відбувається без фізичного змішування двох шарів атомів. Також немає жодної хімічної реакції. Все відбувається завдяки слабкій взаємодії сили ван дер Ваальса.

Це потенційний спосіб створення нових матеріалів та нанотехнологічних пристроїв, вважають автори відкриття.

Адже властивості нового гібридного матеріалу можна з високою точністю контролювати, згинаючи обидва шари графену.

Це дає нечувану свободу під час створення композитних матеріалів на нанорівні, а також цілих нанопристроїв для технологій майбутнього.

Як вдалось виявити таке явище?

Ідея використання шарів різних матеріалів для створення так званих гетероструктур виникала в 1960-х, коли проводилися дослідження якості арсеніду галію для створення мініатюрних лазерів, що згодом набули широкого поширення.

Сьогодні гетероструктури активно застосовуються в індустрії напівпровідників, як засіб для створення та управління електронними та оптичними параметрами пристроїв.

З початком ери 2D-кристалів, як-от графен, з'явилися нові типи гетероструктур. Для їхнього створення застосовуються шари матеріалів товщиною з атом, які утримуються разом завдяки силі Ван-дер-Ваальса.

Вони навіть отримали назву "гетероструктури Ван-дер-Ваальса" і вважаються потенційним інструментом для створення метаматеріалів.

За допомогою цього методу, використовуючи 2D-технології, можливі сотні комбінацій композитів, які неможливо створити жодним іншим способом із використанням звичних 3D-матеріалів.

Метаматеріалами називають композиційні матеріали, властивості яких зумовлені як властивостями складових його елементів, так і штучно створеною періодичною структурою. У природі такі матеріали неможливо знайти. І, відповідно, вони мають властивості, яких немає у матеріалів природного походження.

На сьогодні деякі метаматеріали проходять випробування. Наприклад, у США було створено метаматеріал із негативним показником заломлення у видимій області. Фактично він здатний приховати тривимірний об'єкт. Цей метаматеріал створений із золотої підкладки та фториду магнію.

В антеній техніці метаматеріали використовуються для досягнення широкосмугості та зменшення розмірів антенних елементів.

Посилання на першоджерело