Наука и жизнь

15.04.2009

Полученные данные позволят определить

ГРАФАН — БРАТ ГРАФЕНА

Кристалл графана. Этот новый двумерный материал получен из графена присоединением атомов водорода (красные шарики) к каждому атому углерода (голубые шарики) в кристалле.

Международная группа учёных синтезировала новый двумерный наноматериал для электроники нового поколения, который назвали графаном. В отличие от своего предшественника графена (также двумерного материала), обладающего уникально высокой проводимостью, графан — изолятор. Термин «двумерный» означает, что материал построен из одного слоя атомов (в данном случае — углерода).

Учёные из университета Манчестера (великобритания) под руководством Константина Новосёлова и Андре Гейма (Andre Geim) в сотрудничестве с Институтом проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов (Черноголовка, Московская область), Институтом молекулярных материалов (Нидерланды) и Кембриджским университетом (Великобритания) обнаружили, что графен, из которого был получен графан, легко вступает в химические реакции с другими веществами. Это позволяет менять его свойства в необычайно широком диапазоне.

Графен открыла в 2004 году та же группа учёных в Манчестерском университете. Атомы углерода этого двумерного материала «уложены» в гексагональную кристаллическую решётку. Помимо необычайно высокой электрической проводимости ему присущи значительная механическая жёсткость и теплопроводность.

Превращение графена из великолепного проводника в изолятор учёные осуществили, присоединив к каждому атому углерода по атому водорода. Причём полученный новый материал графан обладает той же кристаллической решёткой, что и графен, лишь с меньшим размером ячейки. Важно, что все свойства исходного материала — графена — можно восстановить простым нагревом (отжигом) графана.

Исследователи уверены, что модификация физических свойств графена с помощью химических реакций открывает почти неограниченную перспективу его применения в электронике. Тонко настраивая электронные свойства материала, можно будет производить любые электронные компоненты и устройства из единого, по-настоящему универсального материала. Например, подложка и межкомпонентные соединения могут быть из отлично проводящего графена, а полупроводниковые компоненты — из его химических модификаций. Однако до этого ещё далеко. Учёным предстоит подробно изучить электрические свойства производных графена и научиться их тонкой настройке.

Наука и жизнь, Татьяна Зимина 

***

Пятиугольные льдинки вместо шестиконечных снежинок

Открыта новая кристаллическая структура льда.

Обычно кристаллы льда имеют гексагональную (шестиугольную) форму, хорошо знакомая нам по снежинкам. Группа исследователей из Ливерпульского Университета (University of Liverpool, Великобритания), Университета Лондона (University College London, Великобритания) и Берлинского института Фриц-Хабера(Fritz-Haber Institut, Германия) обнаружили одномерную ледяную цепочку нанометровой длины, составленную из колец пентагональной формы. То есть кристаллы льда, составлявшие цепочку, имели только пять сторон.

Ученые воспроизвели первые стадии зарождения кристаллов льда из воды на ядре конденсации в атмосфере – процессы, которые в большой степени определяют закономерности образования облаков. Физики анализировали взаимодействие капелек между собой на поверхности плоской медной подложки и образование ледяных кристаллов.

Открытие пентагональных структур льда может привести к разработке новых материалов для управления погодой. Например, для посева в облаках в качестве ядер конденсации с целью преобразования облака в дождевое. Рассеяние химических веществ в облаках для модификации облачных частиц – известный метод изменения погоды в локальной области, в основном с целью изменения количества осадков (дождя, снега, града) или рассеивания тумана. В настоящее время для "посева" используют преимущественно частицы гексагональной формы. Теперь же, по результатам данной работы, становится очевидным, что, возможно было бы эффективнее применять другие формы частиц.

Авторы исследования указывают, что проведенные исследования дали новую интересную информацию о том, как протекают процессы формирования ледяных кристаллов. Результаты работы важны для понимания процессов формирования структур льда на твердых подложках, показали возможность влияния наноструктур льда на некоторые биологические и химические процессы в атмосфере, в частности, на границах двух сред, где они обычно и происходят – с участием воды.

Автор: www.nkj.ru

Источник: По материалам журнала «Физикохимия поверхности и защита материалов»

***

NASA получило новую информацию о взрывах на Солнце

Уникальную информацию о происходящих на Солнце взрывах получили ученые NASA благодаря двум космическим аппаратам, запущенным в рамках космического эксперимента «СТЕРЕО» («Обсерватория солнечно-земных материалов»), передает телеканал "Вести".

Как сообщили представители американского космического агентства, со спутников были переданы первые трехмерные изображения выбросов вещества из солнечной короны и информация о их скорости и траектории. Эти данные помогут изучить природу и последствия корональных выбросов.

Чудовищные солнечные выбросы, достигая Земли, оказывают влияние на ее магнитосферу. Это приводит к полярным сияниям и более разрушительным последствиям — магнитным бурям, нарушениям в работе электрооборудования и радиосвязи, затруднению радионавигации, сбоям энергоснабжения и повреждению оборудования космических аппаратов. Используя полученные трехмерные изображения, астрофизики смогут исследовать строение солнечной короны и протекающие в ней процессы.

По словам астрофизика из Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне Анджелоса Вурлидаса, «раньше, чтобы провести замеры, приходилось ждать, пока корональные выбросы достигнут Земли», передает ИТАР-ТАСС.

Полученные данные позволят определить, когда выбросы будут приближаться, и заранее определять, какое количество солнечной энергии достигнет магнитосферы Земли, которая служит ее защитным щитом. Старт научному эксперименту был положен в 2006 году. Стоимость программы составляет около 550 миллионов долларов.

телеканал Вести

©РАН 2020