Грифель карандаша

Вооруженным глазом #9

Фото сделано с помощью сканирующего электронного микроскопа ZEISS SUPRA


Все мы знаем, что грифель простого карандаша сделан из графита. Однако чистый графит сам по себе не используется для производства карандашей. Обычно для этого берут графитовую пыль и смешивают с другими материалами. Это может быть глина или специальные полимерные материалы. Такой грифель пишет гораздо лучше, чем если бы он был сделан из чистого графита. Кроме того, изменяя пропорции компонентов смеси, можно регулировать твердость грифеля.

На снимке электронного микроскопа представлен след простого карандаша на алюминиевой фольге. Хорошо видно, в каком направлении двигался карандаш. По центру снимка находится тонкая графитовая «чешуйка».

Графит — это одна из форм углерода, атомы которого выстроены в слои. В каждом таком слое атомы образуют структуру из шестиугольников наподобие пчелиных сот. В пределах одного слоя каждый атом крепко «держится» за своих соседей, а вот слои связаны друг с другом значительно слабее. Таким образом, кристаллическая решетка графита напоминает стопку бумаг: листы легко подвинуть друг относительно друга, но сами страницы порвать труднее. Углеродная «чешуйка» на изображении в некоторых местах настолько тонкая, что электронный луч проходит сквозь неё.

В 2010 году Андрей Гейм и Константин Новосёлов получили Нобелевскую премию по физике за то, что открыли новый материал — графен, который по сути представляет собой однослойный (толщиной в один атом) графит. Новоселов неоднократно демонстрировал метод получения графена при помощи простого карандаша, кусочка скотча и мобильного телефона в качестве подложки. Кто знает, может и на этом снимке есть отдельно лежащий маленький кусочек графена?

Благодарим за предоставленный материал Дмитрия Колесникова (ГАИШ МГУ, кафедра астрофизики и звездной астрономии, отдел релятивистской астрофизики) и Саркиса Дагесяна (физический факультет МГУ, кафедра атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники, лаборатория криоэлектроники).
Владислав Важник
Теги:

Читать еще на Чердаке: