Саратовские ученые разработали не имеющий аналогов в мире способ получения графеновой пленки

граф Изобретение саратовцев позволяет получать пленку порядка 30 мкм, которую можно хорошо деформировать для изготовления рулонных электродов. Ожидается, что пленка найдет применение как в оборонной промышленности, так и в сфере потребительской электроники. Одна из сфер – создание суперконденсаторов, применяемых в космических кораблях, а также на подводных лодках. Также графеновая пленка позволит повысить емкость и срок службы аккумуляторов. На изобретение получен ряд патентов. Графен – модификация углерода, которая была открыта россиянами-физиками Андреем Геймом и Константином Новоселовым, работавшими в Манчестерском университете. В 2010 году они получили за свое открытие Нобелевскую премию. В Саратове графеном занимаются и НИУ СГУ им. Н.Г.Чернышевского, и СГТУ им. Гагарина Ю.А. В этом году грант РФФИ на работу с графеном получил программист отдела математического моделирования ОНИ наноструктур и биосистем Вадим Митрофанов на исследование перспектив использования нового плёночного графен-нанотрубного композита. Дальнейшее развитие проекта, как рассказывает сайт вуза, предполагается осуществлять совместно с Университетом Аальто в Финляндии и Сколковским институтом науки и технологий. Кроме того, к графену может иметь отношение лаборатория «Материалы специального назначения», созданная совместно СГУ и федеральным Фондом перспективных исследований, которая известна среди прочего разработкой инновационных тканей для «костюма-невидимки». Исследованием свойств графена занимался и саратовский политех. В 2017 году международная организация «Институт Физики» признала научную работу саратовского ученого, доктора физ.-мат. наук заведующего одной из кафедр вуза Леонида Мельникова выдающимся исследованием, имеющим существенное значение для развития оптической науки. Предметом публикации в журнале «Оптика» стали электромагнитные волны в графене, статья называется «Сильное поглощение в многослойных структурах, содержащих графен». Статья отразила результаты совместной работы с коллегами из финского университета Аалто – профессором Игорем Нефедовым и аспирантом Валагинопулосом.
— Профессор Нефедов придумал структуру, которая состоит из графеновых листов, разделенных слоем полупроводника или диэлектрика толщиной в десятки нанометров, - пояснил для «БВ» Леонид Мельников. - Изучая свойства этой структуры, мы выяснили, что в ней существуют режимы распространения электромагнитных волн, сопровождающиеся полным поглощением, — отмечает доктор физико-математических наук. Каждый лист способен поглощать примерно 2% света. А вся структура позволяет создать устройство, практически полностью поглощающее свет, при отсутствии отражения от ее поверхности. Это значит, что они могут иметь широкую сферу применения — использоваться эффективно в фотонике, электронике.
Исследование вызвало широкий научный резонанс. На работу ссылались в более чем 20 авторитетных статьях. Именно благодаря числу цитирований в профильных журналах с большим импакт-фактором саратовский ученый удостоился награды. Леонид Мельников является экспертом INTAS и РФФИ, членом наблюдательного Совета международного журнала «Nonlinear Phenomena in Complex Systems» и членом 3 специализированных Советов по присуждению ученых степеней: двух — в Саратовском госуниверситете и одного — в Волгоградском госуниверситете. Также политех вместе со Сколтехом, Карлсруйским технологическим институтом (Германия) и Институтом радиоэлектроники РАН разработали технологию по созданию очень чувствительного сенсора с хорошей избирательностью. Идеальный газовый сенсор должен работать на основе кристаллических волокон и матричных слоев, а также основываться на свойствах оксида графена, обладающего повышенной чувствительностью к газам.
Справка «БВ». Графен— самое прочное, легкое и электропроводящее соединение углерода. Его можно использовать при создании солнечных батарей, экранов смартфонов, гибкой и тонкой электроники и даже в фильтрах для воды, поскольку графеновая пленка пропускает молекулы воды и при этом задерживает все остальные соединения.