Китайские физики нашли конкурента графену — по их расчетам, похожая на него другая «плоская» форма углерода, состоящая из «пятерок» атомов, обладает схожей прочностью и физическими свойствами, а также будет полупроводником, что заметно расширит возможности по его применению, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, на которую ссылаются «РИА Новости«.
Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. За создание графена, обладающего уникальными физико-химическими свойствами, работающие в Великобритании выходцы из России Константин Новоселов и Андрей Гейм получили Нобелевскую премию 2010 года по физике.
Не все уникальные свойства графена оказались полезными — к примеру, неожиданным образом оказалось, что графен крайне тяжело превратить в полупроводник, что делает его малопригодным для изготовления электронных приборов, солнечных батарей, лазеров и источников света. Кроме того, графен нельзя растягивать из-за очень высокой хрупкости. Эти ниши сегодня постепенно заполняются другими «плоскими» материалами, похожими на графен, — нитридом бора, сульфидом молибдена и другими бинарными соединениями.
Все эти недостатки графена, как утверждают Цянь Ван (Qian Wang) из Пекинского университета (Китай) и его коллеги, можно ликвидировать, если слегка изменить его структуру — заменить шестиугольные кольца из шести атомов углерода на пятисторонние аналоги.
Данный материал, который китайские физики называют «пентаграфеном», будет обладать целым рядом новых свойств. Во-первых, он будет очень устойчивым к действию тепла и выдерживать температуры в тысячу градусов и более. Во-вторых, пентаграфен будет вести себя крайне необычно при попытке его растянуть — лист из такой формы углерода будет расти в ширину, а не сжиматься. Кроме того, он заметно прочнее графена и лучше выдерживает деформации.
Пока такая форма углерода не была получена в лаборатории, однако авторы статьи выдвинули примерный «рецепт» для изготовления пентаграфена. Для этого необходимо сначала получить особую полуметаллическую форму углерода, которую авторы называют Т12, сплавив большое количество фрагментов графена или других «шестиугольных» подвидов углерода.
Поверхность такого материала будет покрыта узором из углеродных пятиугольников, похожим на знаменитую Каирскую мозаику, украшающую улицы египетской столицы.
В принципе, этот узор можно отделить от бруска при помощи специальных реактивов или при помощи того же скотча, как и в случае с графеном, если материал Т12 окажется достаточно непрочным. Пока Вану и его коллегам не удалось совершить этого, и они приглашают коллег поучаствовать в разработке пятиконечного «конкурента» графена.
