# Veritasium: Как Андрей Гейм и Константин Новосёлов открыли графен обычным скотчем

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=PifL8bAybyc
Канал: Veritasium
Опубликовано: 19.12.2011

---

Графен — тончайший и одновременно самый прочный материал, известный человечеству, — был открыт не с помощью многомиллионных установок, а благодаря обычному карандашу и канцелярскому скотчу. В этом выпуске автор канала Veritasium рассказывает, как простая любознательность и «метод Макгайвера» привели ученых к Нобелевской премии и открыли эру нанотехнологий.

## 🔬 Мир нанометров и «метод Макгайвера»
[[JUMP:0:00]]

Представьте, что вы заперты в комнате и не сможете выйти, пока не создадите самый тонкий материал в мире, который при этом будет прочнее стали, лучшим проводником тепла и обладать электропроводностью меди. Звучит безнадежно, если не знать основ нанотехнологий. Нанотехнологии работают с объектами размером менее 100 нанометров.

Чтобы осознать масштаб, стоит помнить:

* Один нанометр — это одна миллиардная часть метра.
* Это примерно размер цепочки из 10 атомов.

Для создания такого материала авторы предлагают пробудить в себе «внутреннего Макгайвера». Вам понадобятся всего три вещи: карандаш, скотч и немного усердия. В карандаше используется не свинец, а графит, который состоит из слоев углерода, организованных в гексагональную (шестиугольную) решетку. Когда мы пишем, слои графита просто соскальзывают с кончика карандаша и прилипают к бумаге. Обычно это целые «стопки» слоев, но иногда среди них попадается один-единственный слой атомов углерода — это и есть графен.



## 💡 Открытие на кончике скотча
[[JUMP:1:32]]

В 2004 году физики Андрей Гейм и Константин Новосёлов смогли целенаправленно получить графен, используя только графитовую чешуйку и липкую ленту. Процесс выглядел удивительно просто:

1.  Они поместили кусочек графита на скотч.
2.  Сложили ленту вдвое, приклеив её к чешуйке.
3.  Разъединили ленту, тем самым расщепив графит пополам.
4.  Повторили процедуру многократно, пока не получили тончайшие фрагменты.

К их изумлению, некоторые фрагменты оказались толщиной всего в один атом. Это открытие стало настоящей сенсацией, так как в научном сообществе того времени считалось, что одиночный слой графита не может быть химически стабильным, особенно при комнатной температуре.

## ⚡️ Физика за пределами возможного
[[JUMP:1:58]]

Графен обладает уникальными физическими свойствами. По данным Veritasium, электроны в нём перемещаются быстрее, чем в любом другом веществе при комнатной температуре. Это возможно благодаря невероятному качеству кристаллической решетки: ученым до сих пор не удалось найти в ней ни одного смещенного атома.



Поскольку электроны не сталкиваются с дефектами решетки, они движутся настолько быстро, что для описания их поведения приходится использовать теорию относительности Эйнштейна. Особенности строения графена включают:

* **Прочность и гибкость:** Связи между атомами углерода очень сильные, но при этом гибкие.
* **Твердость:** Материал можно сгибать, но по твердости он превосходит алмаз.

Чтобы наглядно продемонстрировать прочность графена, автор приводит впечатляющую аналогию: если бы вы смогли поставить слона на карандаш, а сам карандаш — на лист графена, материал бы не порвался (хотя карандаш, скорее всего, сломается).

## 🏆 Нобелевское признание и будущее технологий
[[JUMP:2:55]]

За свое открытие Андрей Гейм и Константин Новосёлов были удостоены Нобелевской премии по физике в 2010 году. Однако получение премии — это лишь начало пути графена.

Сегодня ученые по всему миру работают над использованием его уникальных свойств для создания технологий будущего:

* Тонкие, прозрачные и гибкие сенсорные экраны.
* Меньшие по размеру, более быстрые и энергоэффективные компьютеры.
* Сверхпрочные композитные материалы.
* Высокоэффективные солнечные элементы.

Графен — это лишь один аспект мира нанотехнологий. Пример этого материала доказывает: чтобы мыслить масштабно, нужно сначала научиться замечать самое малое.