Марк Медовник - Из чего это сделано? Удивительные материалы, из которых построена современная цивилизация

Я усиленно закивал, когда Гейм предложил пройти к микроскопу в соседнюю комнату, где можно было бы увидеть эти одноатомные слои графита.

Андрей и его коллега получили Нобелевскую премию не за то, что создали одинарный слой графита, а за то, что продемонстрировали исключительные, даже по меркам нанотехнологий, свойства этих слоев, которые заслужили собственное наименование – графен.

Начнем с того, что графен – это самый тонкий, прочный и жесткий материал в мире. Он проводит тепло быстрее, чем любой другой известный материал, и он проводит больше электроэнергии, быстрее и с меньшим сопротивлением, чем любой другой материал.

Молекулярная структура графена

Графен допускает туннельный эффект Клейна – необычное явление квантовой природы, при котором электроны внутри материала проходят сквозь барьеры, словно их вовсе нет. В общем, графен потенциально может стать электронной электростанцией и даже заменить кремниевые микросхемы – «сердце» компьютеров и устройств связи. Его необычайная тонкость, прозрачность, прочность и электронные характеристики могут пригодиться в сенсорных интерфейсах будущего, и не только экранах, к которым мы уже привыкли. Возможно, предметы целиком и даже здания будут чувствительны к прикосновениям. Но, вероятно, самый интригующий повод для похвалы графену – его двумерность. Это вовсе не означает, что у него нет толщины. Просто его нельзя сделать ни тоньше, ни толще, не изменив при этом его свойств, – это будет уже другой материал. Что и продемонстрировала команда Андрея: добавьте к графену еще один слой углерода, и он снова станет графитом; снимите один слой, и графен вовсе перестанет существовать.

Учитель рисования Баррингтон не знал этого, когда называл графит более высокой формой углерода, чем алмаз. В техническом смысле, однако, он был кругом прав. Также он был прав, говоря о важности атомной природы графита. Графен – это кирпичик толщиной в один атом, из которого построен графит. Это то, что вы оставляете на бумаге, когда рисуете карандашом. Графит можно использовать лишь как средство художественной выразительности, но его значение гораздо шире – этот материал и его скрученный вариант в виде нанотрубок станут важной частью нашего будущего мира на всех масштабных уровнях: от самого мелкого до самого крупного, от электроники до автомобилей, самолетов, ракет и даже (кто знает?) космических лифтов.

Померк ли алмаз перед графитом, породившим из себя графен? Победил ли графит, неожиданно для всех, в вековом поединке? Говорить окончательно еще рано, но для меня это факт сомнительный. Похоже, и вправду графен даст начало целой эпохе в строительстве. Ученые с инженерами уже сейчас влюблены в новый материал. Но это еще не гарантирует всеобщего признания. Возможно, алмазы уже не самые твердые и нерушимые в мире, и, как нам хорошо известно, они не вечны, однако для большинства людей они символизируют именно эти качества. Алмаз по-прежнему соединяет любящие сердца. Связь между бриллиантом и настоящей любовью, вероятно, возникла из-за рекламной кампании, но теперь она для нас совершенно реальна.

От графена, возможно, больше пользы, чем от алмаза, но он не сверкает, по сути он вообще невидим, неимоверно тонок и лишен объема. Кому захочется сравнивать свою любовь с таким материалом? Я думаю, пока рекламщики не освоят графен, кубические кристаллы углерода останутся лучшими друзьями девушек.

В январе 1962 года семья Медовников готовилась к свадьбе моего будущего отца Питера Медовника с его невестой Кэтлин. План церемонии был составлен, приглашения друзьям разосланы, советы насчет религиозной стороны брака между евреем и католичкой поступали нескончаемым потоком, нервы были напряжены до предела, свободная любовь то дозволялась, то не дозволялась, но с подарками для молодоженов давно уже было все решено. Одним из этих подарков был чайный сервиз из костяного фарфора.

Сервиз в большом деревянном ящике доставили из универмага «Харродз» в дом моих родителей. Как только чашки и блюдца появились на свет из опилочной перины, их тут же вымыли и поставили сушиться на полочку над раковиной. Оттуда они впервые взглянули на свой новый дом: пустую, зато просторную кухню в пригороде Лондона. Одна из чашек соскользнула с полки прямо на пол, однако вместо того чтобы разбиться, она, к вящей радости счастливой парочки, отскочила от линолеума. Те удивленно переглянулись, решив, что это хороший знак. Так оно и оказалось: чашки служили им всю их совместную жизнь. На фотографии, сделанной пятьдесят лет спустя, вы видите единственный выживший из того сервиза предмет.

Поначалу фарфоровым чашкам приходилось делить место в шкафу с деревянными чашками, которые привезла из Ирландии моя будущая мама. Должно быть, это приводило их в ужас. Разумеется, дерево, красивый природный материал, обладает особой грубоватой привлекательностью. Его простота и органичность притягательны для страстных поклонников сельской жизни. Однако же отстоять преимущества дерева в качестве сосуда для питья едва ли возможно. У такой посуды сильный деревянный привкус, и она быстро вбирает ароматические вещества, искажая вкус очередного напитка.

Металлические чашки в то время тоже болтались на кухне. По всей видимости, раньше они были частью походного набора и оказались на кухне только потому, что у молодоженов было нечем их заменить. Но для чаепития металл лишь немногим лучше дерева. Каждый день мы кладем в рот металлические столовые приборы, предпочитая металл другим материалам из-за его твердости и прочности, благодаря которой ложки и вилки тонкие и гладкие и при этом не гнутся и не ломаются. Что самое главное, по их блеску и гладкости можно безошибочно определить, насколько хорошо их помыли после того, как они побывали у кого-то во рту. Но металл слишком хорошо проводит тепло, чтобы использовать его для горячих напитков. Еще он издает громкий лязг – звук, который не очень-то гармонирует с изысканным вкусом и ароматом чая.

Когда родились мы с братьями, в хозяйстве прибавилось несколько пластиковых чашек. Как и большинство предметов, сделанных специально для детей, они разноцветные и очень прочные, что отлично подходит к тем напиткам, которые в них наливают, – фруктовым, более сладким, чем чай. Вообще-то ощущения от мягкого пластика во рту – тепло, комфорт и безопасность. Такие чашки выглядят забавно и мило, в них словно отражается само детство. Логично, если бы пластиковые стаканчики для сока, повзрослев, превращались в крепкие, твердые и изящные чайные чашки из керамики. Но, к сожалению, они умирают еще в юности – ультрафиолетовые лучи разрушают их изнутри. Каждый пикник стоит пластиковому стаканчику нескольких лет жизни. В конце концов они желтеют, становятся хрупкими, а затем разваливаются на части.