Учёные из университета Корнелла (Cornell University) создали самый необычный и самый маленький «воздушный шарик» в мире: его стенки состоят из слоя углерода толщиной всего в один атом.
Графеновая оболочка специфического шара не пропускает ни одной даже самой маленькой молекулы газа.
«Мы изучали микроскопические „батуты“ из графена и совершенно случайно, наложив лоскут на кончик трубки с газом, обнаружили, что графен перекрывает её», — рассказывает физик Пол Макюэн (Paul McEuen).
Дальнейшие эксперименты показали, что пузыри из графена становились ловушками даже для такого газа, как гелий.
«Не верится, что материал толщиной всего в один атом может стать непреодолимым барьером, — говорит Макюэн. – Вы можете поместить с одной стороны газ, с другой вакуум или какую-либо жидкость, а между ними будет стена».
Графен (о простом способе его получения читайте здесь) – хороший проводник. И учёные редко задумываются о том, где ещё можно использовать этот материал кроме электронных схем.
Макюэн в свете нового открытия предлагает неординарное применение пузыря или «аквариума» из углеродного листа.
«По одну сторону можно расположить какие-либо инструменты, например, в вакууме или в воздухе, а по другую – ДНК или белки в жидкости. Благодаря листу графена к молекулам можно приблизиться на колоссально близкое расстояние, например, для того чтобы их как следует рассмотреть», — поясняет Пол.
Хотя, конечно, можно пойти более простым путём и сделать ультраминиатюрный сенсор или фильтр.
«Если у учёных будет непроницаемая мембрана, достаточно будет проткнуть в ней небольшую дыру, чтобы проследить за тем, как вытекает то или иное вещество, или же дать вытекать только тому, что нужно», — рассуждает Макюэн.
Сейчас учёные работают над подходящей подложкой для графенового пузыря, так как на данный момент газ выходит из-под него именно на стыке с диоксидом кремния (графен держится только за счёт сил Ван-дер-Ваальса).
Чтобы уменьшить утечку, испытателям необходимо сделать лучшее основание. Вероятно, в будущем им станет кристалл кремния, который позволит создать «не сдувающийся» пузырь.
Статья авторов опубликована в открытом доступе в журнале Nano Letters.
Узнайте также о том, сколько света пропускает через себя лист графена толщиной в один атом.
