Ученые из Университета Манчестера (Великобритании) под руководством Ирины Григорьевой изучили нанопузырьки, которые образуются в графене при взаимодействии с подложкой. Благодаря уникальным свойствам графена нанопузырьки могут выдерживать давление около 2000 атмосфер. Статья с результатами работы опубликована в Nature Communications, сообщает университетская пресс-служба.
Ученые из лаборатории нобелевского лауреата советского происхождения Андрея Гейма выяснили, что между двумерным кристаллом и плоском одноатомном субстрате образуются пузырьки. Они исследовали крошечные пузырьки, которые образуются в графене — очень прочном и гибком углеродном материале толщиной в один атом. Пузырьки можно получить и в других двухмерных кристаллах, например, однослойном дисульфиде молибдена (MoS2) и нитриде бора.
Ученые смогли напрямую измерить давление, оказываемое графеном на материал, захваченный внутри шариков, и наоборот. Для этого пузырьки пришлось вынуть из графена, монослойного дисульфида молибдена и монослойного нитрида бора, используя кончик атомно-силового микроскопа. Силу, которая понадобилась для создания выемки, измерили. Оказалось, что графен с пузырьками микронного размера создает давление в 200 мегапаскаль, или 2000 атмосфер. Это больше, чем на дне Марианской впадины. И гораздо больше, чем ожидали ученые для таких маленьких пузырьков.
Аспирантка Екатерина Кестанова, проводившая эксперименты, пояснила: «Такого давления достаточно, чтобы модифицировать свойства материала, захваченного внутри пузырьков и, к примеру, начать кристаллизацию жидкости при температуре гораздо более высокой, чем обычно».
Соавтор статьи, сэр Андрей Гейм добавил: «Эти шарики встречаются повсеместно. Их можно создавать специально, чтобы изменить включения материалов или изучить свойства атомарной мембраны под высоким напряжением и давлением».
