Физики научились контролировать образование складок на графене и использовали их для создания искусственных «мышц» — электромеханического двигателя. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое содержание приводит сайт университета Дьюка.
Для управления образованием складок на одноатомном углероде ученые использовали предварительно растянутую полимерную подложку. Лист графена сначала наносили на такую подложу, а затем давали ей сжаться. При этом часть атомов углерода в графене оставалась связана с полимером, а тем, что находились в промежутках, приходилось образовывать складки.
Ученым удалось добиться того, что складки имели очень небольшой характерный размер — в пределах нескольких нанометров. Авторы показали, что такая поверхность обладает некоторыми необычными свойствами. Например, она, подобно кристаллическим поверхностям с похожей структурой, является чрезвычайно водоотталкивающей.
Другим необычным свойством смятого графена является то, что при пропускании через него тока он расширяется. Авторы применили это свойство материала для создания микроскопических двигателей — электрических «мышц», которые в напряженном состоянии растягиваются, а в расслабленном, наоборот, сжимаются.
Графен представляет собой одну из аллотропных модификаций углерода, наряду с алмазом и графитом. Фактически, он является одним из плоских слоев атомов углерода, собранных в графите в слабосвязанные стопки. Графен обладает высокой прочностью и электропроводностью и признан в качестве одного из самых перспективных материалов для электроники будущего.
Смятый графен под сканирующим электронным микроскопом.