Графен можно превратить в суперсмазку
Последние опыты ученых показали, что графен можно использовать, как суперсмазку для механизмов, говорится в статье издания Science.
Напомним, что ученым Константину Новоселову и Андрею Гейму, которые являются выходцами из СССР, в 2010 году была присуждена Нобелевская премия по физике за открытие графена. Этот уникальный материал образован из слоя атомов углерода толщиной в один атом. Он обладает хорошими показателями механической жесткости и рекордно большой теплопроводностью.
Однако, ученый Эрнст Майер из университета Базеля, который расположен в Швейцарии, и его коллеги нашли еще одно изумительное свойство этого материала. Как объяснили специалисты, в 1990-х годах физики-теоретики открыли состояние, которое назвали «сверхскользкостью». Они рассказали миру о феномене, при появлении которого можно увидеть, что сила трения между поверхностями соприкасающихся предметов сходит практически на нуль.
Существование данного состояния было доказано при помощи экспериментов с тончайшими листами графита в 2004 и 2012 годах. Результаты таких опытов натолкнули швейцарских ученых на мысль о том, что графен тоже может обладать подобными свойствами.
Для проведения исследований, ученые вырастили на поверхности золотых пластин тонкую пленку графена. После ученые с этими пластинами провели ряд опытов, которые показали, что графен поистине можно назвать полноценным сверхскользким материалом, так как сила трения между предметами, на которые нанесли этот «нобелевский материал» снижалась практически до нуля.
Команда специалистов надеется, что их открытие поможет создать смазочные материалы и покрытия, которые помогут сильно повысить КПД механических устройств. Это свойство данного материала очень ценно, ему обязательно найдут применение в промышленности.
Графеновые сенсоры найдут применение в малогабаритной 3D-камере
Мичиганский университет недавно получил финансирование в размере 1,2 млн долл. от Фонда Кека, которое должно позволит ему завершить разработку 3D-камеры революционной конструкции, способной при меньших габаритах, чем у коммерческих аналогов, получать изображения и видео с более высоким разрешением. При этом, для реконструкции трёхмерной сцены ей требуется всего один снимок.
В обычных камерах датчики регистрируют только интенсивность падающего света, но не направление, откуда он поступает. Сегодня, для извлечения из света этой пространственной информации применяют массивы микролинз, однако этот подход вынуждает искать компромисс между разрешением и способностью определять глубину сцены.
В новой конструкции, предложенной доцентом компьютерной и электротехники Чжаохой Чжуном (Zhaohui Zhong) и его коллегами по университету, профессорами прикладной физики Теодором Норрисом (Theodore Norris) и Джеффри Фесслером (Jeffrey Fessler), удалось отказаться от массива микролинз, пространственные характеристики регистрируются при прохождении лучами сквозь серию прозрачных детекторов света.
«Наш многослойный подход позволяет получать больше информации без потери разрешения картинки», — пояснил профессор Норрис.
Этот метод основан на том, что объекты, находящиеся на разном расстоянии от камеры, фокусируются внутри неё в разных плоскостях, причём точка фокусировки отличается наибольшей яркостью. Используя этот принцип можно значительно упростить и ускорить реконструкцию объёмного изображения.
Несмотря на простоту концепции, реализовать её на практике нелегко, так как для этого необходимы очень тонкие и прозрачные датчики света. Поэтому, ключевой стала идея изобретателей использовать в качестве высокочувствительного сенсора углеродную решётку моноатомный толщины — графен.
Разработчики в первую очередь ориентируются на формат однообъективной зеркальной камеры, но, профессор Норрис считает вполне реальным втиснуть новую 3D-камеру и в габариты смартфона.
