Американские учёные сложили пополам лист графена. Таким образом, они получили самое маленькое произведение оригами из всех известных. Технология может быть использована для создания крошечных трёхмерных структур, таких как нанороботы, или гибких схем.
Графен – это лист из атомов углерода, связанных вместе в одно двумерное полотно. Он ценится за его разнообразные "чудесные свойства" – это прочнейший материал, который когда-либо был изучен, и прекрасный проводник электричества.
На этот раз его решили сделать ещё более "оригинальным" и "рекордным", сделав складку на листе графена. Учёные часто используют в качестве вдохновения оригами — японское искусство складывания фигурок из бумаги. Так, в прошлом году учёные Китая создали самостоятельно складывающегося робота из нескольких слоёв оксида графена. Он мог ходить и даже "поворачивать за угол".
"Правила складывания одинаковы, что в макромасштабе, что в микромасштабе", — говорит Итай Коэн (Itai Cohen) из Корнельского университета. Но сложность состоит в том, что в случае единичного графенового листа нужно сложить несколько атомов одновременно, когда структура хрупкая, а атомы имеют малые размеры.
Чтобы обойти эти препятствия, исследователи покрыли графен одним слоем диоксида кремния (главного компонента стекла), который был толщиной всего в половину нанометра. Учёные обнаружили, что "симбиоз" молекул стекла и атомов углерода по-разному реагирует на нагревание, воздействие электрического заряда или пропитывание жидкостями с различными водородными показателями (рН).
Эти три реакции позволили учёными предсказать, как слой графена будет расширяться и сокращаться. Это знание и помогло им в итоге создать складки.
В будущем учёные надеются, что при добавлении других соединений, таких как золото, полупроводники и изоляторы, они смогут создавать двухмерные схемы, которые можно будет складывать в любые желаемые формы, используя всё те же приёмы оригами.
"Вы можете себе представить, что можно будет напечатать целую схему на одном из этих листов, затем сложить её в трёхмерную структуру, которая может поглощать свет, делать какой-либо расчёт и сообщать об этом, излучая свет на другой частоте", — говорит Коэн.
Учёные представили свою работу на ежегодной встрече Американского физического общества (American Physical Society).
Добавим, что на основе графена были также созданы самые тонкие в мире лампочки и даже гибкий дисплей.
