Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из Иллинойского университета (University of Illinois) в Чикаго.

Новый материал графен, о котором не раз рассказывала наша программа, представляет собой углеродную пленку толщиной в один атом и обладает исключительной тепло - и электропроводностью, а также особой прочностью. Будучи наноматериалом, он может найти применение в самых разных областях высоких технологий – от новой химии до вычислительной техники нового поколения. «До сих пор контролируемое сворачивание графеновых структур казалось невозможным, однако сейчас мы уже знаем, что этого можно достичь, используя слабые взаимодействия между водными нанокаплями, локализованными в графеновой пленке в нужном месте» - поясняет руководитель исследования и один из авторов в журнале Американского Химического Общества (American Chemical Society) Nano Letters Петр Крал (Petr Král) с кафедры химии Иллинойского университета. О его работе в разделе новостей сообщает также один из декабрьских номеров Nature (December 17, 2009).

Экспериментаторы, работающие с графеном, уже умеют разрезать его на тонкие полоски и придавать углеродному монослою прочие несложные конфигурации, что расширило спектр технологически перспективных модификаций углерода, таких как фуллерены, углеродные нанотрубки и наноалмазы. Используя компьютерные симуляции, Крал показал, что слабые молекулярные взаимодействия, известные как силы ванн дер Вальса и возникающие между нанокаплями воды и графеном, могут придавать последнему разнообразные формы без соединения двух веществ - воды и углерода - химическими связями. «В зависимости от размера водной капли и формы, а также размера графенового листочка, можно сворачивать различные фигуры для разных целей» - поясняет Крал. Это подобно конформационным изменениям белков в живой клетке. Авторы публикации сообщают о том, что с помощью капельки воды они сворачивали графеновый лист в капсулы и кольца, делали из него сэндвич, завязывали узлом. Все эти фигуры имеют потенциал использования в качестве строительных блоков наноустройств с уникальными механическими, электрическими и оптическими свойствами. Водная капля или капля другого жидкого вещества может наноситься точно в предсказанное моделированием место с помощью атомного силового микроскопа и микроигл. Компьютерное моделирование – это этап, на котором создается своего рода эскиз для графеновых наноскульптур. Скульптором являются капли воды.