Марк Медовник - Из чего это сделано? Удивительные материалы, из которых построена современная цивилизация

Андрей и его коллега получили Нобелевскую премию не за то, что создали одинарный слой графита, а за то, что продемонстрировали исключительные, даже по меркам нанотехнологий, свойства этих слоев, которые заслужили собственное наименование – графен.

Начнем с того, что графен – это самый тонкий, прочный и жесткий материал в мире. Он проводит тепло быстрее, чем любой другой известный материал, и он проводит больше электроэнергии, быстрее и с меньшим сопротивлением, чем любой другой материал.

Молекулярная структура графена

Графен допускает туннельный эффект Клейна – необычное явление квантовой природы, при котором электроны внутри материала проходят сквозь барьеры, словно их вовсе нет. В общем, графен потенциально может стать электронной электростанцией и даже заменить кремниевые микросхемы – «сердце» компьютеров и устройств связи. Его необычайная тонкость, прозрачность, прочность и электронные характеристики могут пригодиться в сенсорных интерфейсах будущего, и не только экранах, к которым мы уже привыкли. Возможно, предметы целиком и даже здания будут чувствительны к прикосновениям. Но, вероятно, самый интригующий повод для похвалы графену – его двумерность. Это вовсе не означает, что у него нет толщины. Просто его нельзя сделать ни тоньше, ни толще, не изменив при этом его свойств, – это будет уже другой материал. Что и продемонстрировала команда Андрея: добавьте к графену еще один слой углерода, и он снова станет графитом; снимите один слой, и графен вовсе перестанет существовать.

Учитель рисования Баррингтон не знал этого, когда называл графит более высокой формой углерода, чем алмаз. В техническом смысле, однако, он был кругом прав. Также он был прав, говоря о важности атомной природы графита. Графен – это кирпичик толщиной в один атом, из которого построен графит. Это то, что вы оставляете на бумаге, когда рисуете карандашом. Графит можно использовать лишь как средство художественной выразительности, но его значение гораздо шире – этот материал и его скрученный вариант в виде нанотрубок станут важной частью нашего будущего мира на всех масштабных уровнях: от самого мелкого до самого крупного, от электроники до автомобилей, самолетов, ракет и даже (кто знает?) космических лифтов.

Померк ли алмаз перед графитом, породившим из себя графен? Победил ли графит, неожиданно для всех, в вековом поединке? Говорить окончательно еще рано, но для меня это факт сомнительный. Похоже, и вправду графен даст начало целой эпохе в строительстве. Ученые с инженерами уже сейчас влюблены в новый материал. Но это еще не гарантирует всеобщего признания. Возможно, алмазы уже не самые твердые и нерушимые в мире, и, как нам хорошо известно, они не вечны, однако для большинства людей они символизируют именно эти качества. Алмаз по-прежнему соединяет любящие сердца. Связь между бриллиантом и настоящей любовью, вероятно, возникла из-за рекламной кампании, но теперь она для нас совершенно реальна.

От графена, возможно, больше пользы, чем от алмаза, но он не сверкает, по сути он вообще невидим, неимоверно тонок и лишен объема. Кому захочется сравнивать свою любовь с таким материалом? Я думаю, пока рекламщики не освоят графен, кубические кристаллы углерода останутся лучшими друзьями девушек.

В январе 1962 года семья Медовников готовилась к свадьбе моего будущего отца Питера Медовника с его невестой Кэтлин. План церемонии был составлен, приглашения друзьям разосланы, советы насчет религиозной стороны брака между евреем и католичкой поступали нескончаемым потоком, нервы были напряжены до предела, свободная любовь то дозволялась, то не дозволялась, но с подарками для молодоженов давно уже было все решено. Одним из этих подарков был чайный сервиз из костяного фарфора.

Сервиз в большом деревянном ящике доставили из универмага «Харродз» в дом моих родителей. Как только чашки и блюдца появились на свет из опилочной перины, их тут же вымыли и поставили сушиться на полочку над раковиной. Оттуда они впервые взглянули на свой новый дом: пустую, зато просторную кухню в пригороде Лондона. Одна из чашек соскользнула с полки прямо на пол, однако вместо того чтобы разбиться, она, к вящей радости счастливой парочки, отскочила от линолеума. Те удивленно переглянулись, решив, что это хороший знак. Так оно и оказалось: чашки служили им всю их совместную жизнь. На фотографии, сделанной пятьдесят лет спустя, вы видите единственный выживший из того сервиза предмет.