Будущее двумерных материалов: рассказ директора Центра фотоники и МФТИ
Что такое двумерные материалы, почему за ними будущее — рассказывает директор Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ. Гарантируем, что будет познавательно, когда профессионал своего дела рассказывает о том, что действительно ему интересно!
Комментарии
Поделитесь своими мыслями, используя поле для комментариев выше.
Конспект
Спикер: Валентин Волков — директор центра фотоники и двумерных материалов МФТИ
Валентин Волков рассказывает о том, что такое двумерные материалы, как их получают и какую роль они играют в нашей жизни. В интервью он напоминает о том, что практическое применение технологий всегда отстаёт от теоретического открытия. По его словам, в будущем нас ждёт настоящая научно-техническая революция, связанная с использованием новых видов материалов.
Плоды труда российских учёных
Валентин Волков говорит о том, как он пришёл к исследованию двумерных материалов. В 2015 году учёный выиграл конкурс по программе «5-100», получив возможность вывести российский ВУЗ в мировые рейтинги. Он использовал грант для оснащения лаборатории нанооптики и плазмоники. Именно тогда ему удалось поближе познакомиться с уникальными свойствами графена. Взаимодействуя с плазмонами, этот материал позволяет создавать ин
Спикер уточняет, что такое двумерные материалы. По его словам, это вещества, которые образуют слой толщиной в один атом. Они не имеют объёма, а потому для их измерения используют только характеристику площади. Существуют разные виды двумерных материалов, но наиболее популярные из них — полупроводники, проводники и диэлектрики. К ним относятся высококачественный графен, молибден, палладий селен 2 и прочие.
Подробнее о графене
Учёный рассказывает, что под этим названием мы имеем в виду углерод, образующий «полотно» толщиной в один атом. Хотя считается, что в 2010 году учёные получили Нобелевскую премию за изобретение графена, на самом деле это не так. В ходе экспериментов они смогли стабилизировать его структуру и получить образец, способный сохранять свою двумерную форму длительное время. Существование материала предсказывал ещё Лев Давидович Ландау, советский физик-теоретик, основатель научной школы, академик АН СССР.
Основное применение графена сегодня — улучшение существующих материалов. Его используют в системах охлаждения электроники, автомобильных шинах, одежде, обуви и прочих предметах. Но это не предел. На основе графена пытаются создавать разнообразные сенсоры — биодетекторы, датчики химических реакций, регистраторы частиц. Но настоящий прорыв ещё впереди — Валентин Волков считает, что революцию совершат материалы, которые можно будет интегрировать в человеческое тело.
Технологии производства
Отвечая на вопрос, что такое графен, учёный также рассказывает о способах его получения. По его словам, сегодня чаще всего используется эксфолиация, то есть отслаивание. Но она эффективна не всегда, поэтому инженеры разработали альтернативную методику «сверху вниз» — bottom-up. При этом они получают хлопья и чешуйки графена, пригодные к дальнейшей переработке.
Продукт изучают в специальных машинах — Рамановском спектрометре и эллипсометре. Они определяют колебательные спектры атомов и свойства преломления. Современные технологии компьютерного моделирования позволяют подробнее описать свойства материала и предсказать новые области использования графена. В завершении интервью Валентин Волков делится тремя вопросами, которые волнуют его больше всего — есть ли предел применения двумерных материалов в нашей жизни, насколько маленьким может быть фотонный волновод и удастся ли преодолеть дифракционный предел?
