ГРАФЕН СТАНЕТ ВОДОСТОЙКИМ

Графен (наноразмерная форма углерода) имеет широкий потенциал для применения в науке и технике. Однако его синтез весьма трудоемок и ресурсозатратен, и поэтому сегодня чаще используются более простые в изготовлении вещества, обладающие сходными свойствами.

Такие материалы могут быть получены, в том числе, методом лазерного пиролиза органических соединений, имеющих в своей химической структуре углеродные кольца. Впервые этот метод был открыт в 2014 г. коллективом под руководством профессора Тура в ходе экспериментов по воздействию излучения углекислотного лазера на полиимидную пленку. Первооткрывателями конечный продукт был назван лазерно-индуцированным графеном.

Он обладает разупорядоченной пористой трехмерной структурой и активно исследуется в целях создания на его основе различных датчиков, фильтрующих и антиобледеняющих покрытий, миниатюрных устройств хранения электроэнергии. Одной из его важных физических характеристик является смачиваемость  — ведь обычно различные формы углерода слабо смачиваются водой. Однако лазерно-индуцированный графен часто проявляет сильные гидрофильные свойства, что обусловлено его морфологией, химической структурой и адсорбированными газами. Сделать его гидрофобным можно, например, путем создания особого водоотталкивающего рельефа поверхности, либо в результате лазерного пиролиза в специальной газовой среде без доступа кислорода.

Эти методы, впрочем, имеют свои недостатки, и более совершенный способ был найден сотрудниками Института механики УдмФИЦ УрО РАН: синтезированный на воздухе лазерно-индуцированный графен нужно затем поместить в вакуумную камеру и выдержать при пониженном давлении определенное время. Авторами разработки стали старшие научные сотрудники, кандидаты физико-математических наук К. Михеев, Р. Зонов, Д. Булатов, В. Стяпшин и главный научный сотрудник, доктор физико-математических наук, профессор Г. Михеев.