Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Томас Эдисон мог синтезировать графен за 130 лет до Нобелевской премии за его открытие
29.01.2026 [14:28],
Геннадий Детинич
Это словно назад в будущее: учёные обнаружили, что Томас Эдисон — легенда в мире связанных с электричеством изобретений — мог синтезировать графен за 125 лет до его первого официального воспроизведения в лаборатории в 2004 году. Недавно исследователи повторили опыт с примитивной лампочкой накаливания на углеродных волокнах, с которыми работал Эдисон в конце XIX века, и с удивлением обнаружили на них участки с графеном. 
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT 5.2/3DNews Как известно, в 1879 году Томас Эдисон активно работал над созданием практичной лампы накаливания с длительным сроком службы. Он экспериментировал с углеродными нитями, в частности на основе карбонизированного (термически обработанного) бамбука, который нагревался электрическим током в вакууме до очень высоких температур. Эти опыты привели к появлению первой коммерчески успешной лампочки и, как показывает новая работа, в процессе мог образоваться графен — одноатомный слой углерода, считающийся сегодня «чудо-материалом» благодаря исключительной прочности, проводимости и другим уникальным свойствам. Официально графен был выделен и описан лишь в 2004 году Андре Геймом и Константином Новосёловым, за что они получили Нобелевскую премию по физике в 2010 году. Учёные из Университета Райса (Rice University) решили воспроизвести условия экспериментов Эдисона. Точнее, они рассматривали варианты синтеза графена наиболее простыми методами и к открытию тоже пришли в некотором смысле случайно. Учёные взяли аналогичные углеродные нити из бамбука, подключили их к источнику тока 110 В и пропускали ток в течение примерно 20 секунд. Такой импульсный нагрев (известный сегодня как мгновенный джоулев нагрев или по-английски flash Joule heating) позволял быстро достичь температур свыше 2000–3000 °C. После кратковременного включения тока нити поменяли цвет с серого на серебристый, а анализ под микроскопом и с помощью спектроскопии подтвердил образование на них одной из форм многослойного графена. Правда, полученный таким способом графен оказался нестабильным: при длительной работе лампы он деградировал обратно в обычный графит. Тем самым Эдисон не мог обнаружить и использовать такой материал. Его просто нельзя было обнаружить имеющимися в те времена инструментами, а теоретическое описание графена появилось лишь в 1947 году. Исследователи подчёркивают, что условия в лампах Эдисона случайно попадали в «окно» для формирования графена именно благодаря быстрому и интенсивному нагреву. Поясняющая этот механизм работа опубликована в январе 2026 года в журнале ACS Nano. Авторы отмечают, что открытие побуждает переосмыслить исторические эксперименты: «Обнаружение того, что Эдисон мог изготовить графен, вызывает любопытные мысли о том, какая ещё информация скрыта в исторических экспериментах». Представлены графеновые термопрокладки для процессоров AMD AM5 с рекордной теплопроводностью и долговечностью
06.06.2025 [11:50],
Алексей Разин
До сих пор китайский производитель Coracer предлагал графеновые термопрокладки только для процессоров Intel в исполнении LGA 1851 и LGA 1700, но отныне появились решения, совместимые с весьма распространёнными и востребованными на рынке процессорами AMD в исполнении Socket AM5. 
Источник изображения: Coracer Как отмечает Tom’s Hardware, до сих пор термпопрокладки GPE-01 распространяла китайская компания Segotep, но в варианте для процессоров AMD под Socket AM5 они предлагаются под маркой Coracer. В любом случае, для данного термоинтерфейса заявлены весьма впечатляющие характеристики. В исполнении для Socket AM5 размер прокладки составляет 32 × 32 мм, вырезов по форме крышки этих процессоров не предусмотрено, изделие сохранило простую квадратную форму, что более удобно с точки зрения производства и нанесения на процессор. По данным производителя, прокладка GPE-01 использует сочетание графена и кремния, чтобы достичь теплопроводности на уровне 130 Вт/м‧К. Предусмотрена электрическая изоляция внешних элементов подложки процессора от графеновой термопрокладки. Вообще, если говорить сугубо о теплопроводности, то в этой сфере GPE-01 просто нет равных, ведь ближайший конкурент среди более традиционных термоинтерфейсов в лице жидкого металла Thermal Grizzly Conductonaut, ориентированный на любителей экстремального разгона, располагает показателем на уровне не более 73 Вт/м‧К. У термпопрокладки той же марки теплопроводность в десять раз ниже, как и у классической термопасты Arctic MX-6. Впрочем, поскольку независимого тестирования GPE-01 пока не проводилось, а цена китайской термопрокладки не определена, сложно судить о конкурентном позиционировании этого термоинтерфейса на рынке. На практике потенциал такой термопрокладки может и не раскрыться в полной мере, ведь в цепочке теплопередачи «узким местом» может оказаться другой элемент. Примечательно, что производителем при этом заявлен расчётный срок службы термпопрокладки в 10 лет. Это серьёзное заявление, поскольку слабым местом многих популярных термоинтерфейсов является неспособность длительное время сохранять заявленную эффективность. Теоретически, установив систему охлаждения процессора на термопрокладку GPE-01, пользователь может забыть о её замене на весь срок эксплуатации системы. По поводу стоимости новинки можно лишь ориентироваться на Intel-версию, которая на китайских площадках предлагается за $15. Thermal Grizzly представила графеновые термопрокладки KryoSheet, которые заменят термопасту на CPU и GPU
05.02.2025 [19:56],
Николай Хижняк
Компания Thermal Grizzly представила новый продукт под названием KryoSheet — графеновые термопрокладки для использования с центральными процессорами и GPU видеокарт вместо традиционной термопасты или даже более экзотического жидкого металла. 
Источник изображений: Thermal Grizzly Размеры KryoSheet составляют 44 × 37 мм, толщина — 0,2 мм. Термопрокладка полностью покрывает площадь графического процессора GB202-300 в составе флагманской видеокарты GeForce RTX 5090. Однако следует учитывать, что эталонная версия этой видеокарты в исполнении Founders Edition, а также некоторые модели в исполнении Gigabyte Aorus вместо термопасты используют жидкий металл, который обладает лучшей теплопроводностью. Поэтому использование KryoSheet в данном случае будет нецелесообразным.  Thermal Grizzly для примера использует KryoSheet с RTX 5090 в исполнении Asus ROG Astral. В составе системы охлаждения этой видеокарты, несмотря на стоимость карты в $3100, не используется жидкий металл. KryoSheet поставляется в комплекте с изоляционной плёнкой из каптона, с помощью которой графеновая термопрокладка фиксируется на GPU для предотвращения её смещения и потенциального короткого замыкания.  Новинка предлагается в разных размерах. Есть варианты для процессоров AMD AM4/AM5, чипов Intel, а также версии под разные размеры GPU. Перед покупкой следует уточнить размер чипа, для которого она будет использоваться. Размеры самих термопрокладок варьируются от 24 × 12 до 68 × 51 мм. Та же версия для RTX 5090 оценивается производителем в $24,96 без учёта стоимости доставки. С размерами и ценами графеновых термопрокладок KryoSheet можно более подробно ознакомиться на официальном сайте Thermal Grizzly. В США с помощью графена создали пластмассовый суперконденсатор рекордной ёмкости
22.01.2025 [22:19],
Геннадий Детинич
Суперконденсаторы должны сыграть значительную роль в продвижении безуглеродной энергетики. Они способны быстро накапливать заряд большой мощности и так же быстро отдавать его потребителям, что востребовано, например, в электромобилях в режимах рекуперации энергии при торможении. Поэтому разработка новых материалов для суперконденсаторов не прекращается и приносит свои плоды, что подтверждает новое исследование. 
Источник изображений: UCLA В частности, в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA) разработали технологию производства перспективных суперконденсаторов с лучшими характеристиками, чем у современных аналогов. Но самое интересное — в качестве материала для накопления заряда использован полимер, которому более 40 лет. Исследователи применили поли-(3,4-этилендиокситиофен), или, сокращённо, PEDOT. Этот пластик широко используется в электронике и дисплеях, так как может быть прозрачным. Проблема всех суперконденсаторов заключается в том, что они накапливают заряд в тонком приповерхностном слое. Для накопления большего заряда площадь поверхности электрода должна быть как можно больше. Именно эта задача стояла перед учёными из UCLA — разработать техпроцесс выращивания полимерного электрода с максимально возможной площадью. Исследователи успешно решили её: они предложили наращивать волокна полимера PEDOT, подобно траве на газоне, используя графен в качестве подложки и осаждая полимер в паровой фазе для получения длинных волокон.  «Уникальный вертикальный рост материала позволяет нам создавать электроды PEDOT, которые накапливают гораздо больше энергии, чем традиционные [плёнки] PEDOT, — сказал Махер Эль-Кади (Maher El-Kady), автор-корреспондент и материаловед Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. — Электрический заряд накапливается на поверхности материала, а традиционные плёнки PEDOT не имеют достаточной площади поверхности, чтобы удерживать очень большой заряд. Мы увеличили площадь поверхности PEDOT и, таким образом, его ёмкость настолько, чтобы создать суперконденсатор». Созданный таким образом суперконденсатор показал ёмкость 4600 мФ/см², что значительно выше, чем у обычных полимерных плёнок из того же материала. Это примерно в четыре раза больше, чем у современных суперконденсаторов на той же основе. Также новая разработка обеспечивает 100-кратное улучшение проводимости и выдерживает 70 тыс. циклов заряда и разряда. Учёные уверены, что за этой новинкой — будущее. Найден рецепт продления закона Мура: кремний «приправили» графеном и запекли при 300 °C
12.12.2024 [14:47],
Геннадий Детинич
Уменьшение техпроцессов для производства чипов почти достигло физических ограничений. Отлично показавшая себя в качестве разводки между транзисторами медь при дальнейшем уменьшении сечения проводов начала оказывать току растущее сопротивление. Потенциально её можно заменить графеном. Проблема в том, что современные технологии нанесения графена на чипы несовместимы с КМОП-процессами, применяемыми для массового выпуска чипов. Возможно, решение этой проблемы найдено. 
Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.1/3DNews Предложенные ранее технологии осаждения углерода на микросхемы (транзисторы) для создания графеновых проводящих линий предполагают использование высоких температур — от 400 °C и выше. Такие температуры губительны для кремниевых транзисторов, изготовленных с применением КМОП-технологий. Необходим иной способ нанесения графена на чип, и такой способ придумали в американской компании Destination 2D. Стоит отметить, что научным консультантом Destination 2D является Константин Новосёлов — один из лауреатов Нобелевской премии по физике за 2010 год и соавтор исследования, приведшего к открытию графена в 2004 году. Предложенная компанией Destination 2D технология нанесения графена на чипы осуществляется в газовой среде под давлением от 410 до 550 кПа. Осаждение происходит не на «голый» чип, а на предварительно нанесённую на кристалл плёнку никеля. Никель выполняет роль расходного материала и впоследствии удаляется с поверхности кристалла. Внесение этого этапа в техпроцесс позволило снизить температуру осаждения графена до приемлемых для КМОП 300 °C. При такой температуре транзисторные структуры на кристалле не разрушаются, а рисунок соединений формируется с использованием графена. Также исследователи из Destination 2D решили проблему повышения проводящих свойств графена. Утверждается, что предложенный компанией особый метод легирования графена — методом интеркаляции — делает его в 100 раз более проводящим, чем медь. Это позволяет сохранить и даже увеличить плотность тока по мере уменьшения размеров транзисторов, а значит, остаётся возможность повышать плотность их размещения на кристалле. Более того, разработчики утверждают, что благодаря интеркаляции проводимость графена увеличивается по мере уменьшения размеров элементов, что даёт шанс продлить действие закона Мура ещё на несколько лет. Руководство Destination 2D верит, что пройдёт немного времени, и предложенный ими графеновый техпроцесс будет внедрён в производство передовых микросхем. Компания активно сотрудничает с рядом производителей чипов, чтобы приблизить этот момент. Российские учёные укрепили графен наноалмазами — получился сверхпрочный материал для электроники и медицины будущего
28.08.2024 [12:11],
Геннадий Детинич
Учёные Университета МИСИС, Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова и Объединенного института ядерных исследований впервые изучили возможность формирования наноалмазов в многослойном графене, облучив его быстрыми тяжелыми ионами ксенона. В результате был получен ультрапрочный, стабильный и гибкий композит из графена и алмаза одновременно перспективный для электроники и защитных покрытий. 
Источник изображения: МИСИС Облучение образцов многослойного графена быстрыми и тяжёлыми ионами ксенона в диапазоне МэВ-энергий (мегаэлектрон-вольт) привело к образованию в углеродных плёнках алмазов размерами от 5 до 20 нм. Алмазы получились настоящие со всеми присущими им свойствами от высокой механической прочности до температурной стабильности. Графен при этом также сохранил свои качества в виде высокой электронной проводимости и прочих. Гибрид графена и алмаза сочетает лучшие стороны одного и другого, обещая стать базой для сверхпрочных материалов будущего. Двумерные наноалмазы могут найти широкое применение в отраслях, где требуются прочные, проводящие и одновременно функциональные покрытия, в частности для покрытия деталей микросхем, имплантатов, создания чувствительных сенсоров и других технологических решений. Углерод — основа графена и алмаза — является биосовместимым материалом. В протезировании и хирургии костей и суставов новый материал может произвести революцию, включая также его очевидно интересные оптоэлектронные свойства. О технологии производства нового материала учёные рассказали в журнале Carbon. |
© 1997—2026 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
