В Сочи завершает работу V Конгресс молодых ученых — одна из ключевых площадок для диалога научного сообщества России. В рамках конгресса состоялась дискуссия «Графен: 20 лет спустя. От Нобелевской премии и фундаментальных исследований к прорывным продуктам».
Участники конференции обсудили, как за прошедшие годы графен и другие двумерные материалы эволюционировали из фундаментальной научной концепции в основу для конкретных технологий. Эксперты ответили на ключевые вопросы: какие ниши на мировом рынке могут занять российские разработки, и как укрепить связь между наукой и производством для ускорения развития коммерции в этой области.
Александр Чернов, руководитель научной группы Российского квантового центра, подробно рассказал о практических применениях двумерных материалов, над которыми работают его коллеги.
Мы пытаемся создавать сверхчувствительные сенсоры, биосенсоры на основе двумерных материалов. Преимущество у них в том, что там очень большая площадь, мы можем детектировать разные вещества. Другой большой пласт направлений — это детекторы инфракрасного диапазона, что в нашем обычном понимании означает, что мы можем сделать тепловизоры. Мы даже доходим до чувствительности одного фотона — можно сказать, что мы создали квантовый сенсор.
Иван Иорш, ведущий научный сотрудник Университета ИТМО, описал, как за 20 лет скромный графен породил целый «зоопарк» двумерных материалов с самыми разными свойствами — от проводников до сверхпроводников и магнитных материалов. Он также отметил, что графен получил «второе дыхание» с открытием твистроники — науки о свойствах скрученных друг относительно друга слоев графена.
Оказалось, что, меняя угол двух слоев графена, вы можете получать сверхпроводники и много других раньше не реализованных в твердом теле фаз вещества. И у многих ученых сейчас открылось второе дыхание и интерес к графеновым структурам. И там опять вышло на новый раунд фундаментального научного интереса, и он сейчас продолжается.
Алексей Большаков, директор центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, призвал не забывать, что «двумерные слои в совокупности образуют трехмерный кристалл», который также обладает ценными свойствами. Его команда разрабатывает подходы для создания фотонных интегральных схем, включая волноводы и резонаторы, используя рекордные показатели преломления некоторых слоистых материалов.
Важнейший вопрос перехода от лабораторных образцов к серийным продуктам затронул Роман Черников, генеральный директор ООО «Графентек». Он указал на существующий разрыв между доказательством концепции и отработкой промышленной технологии.
С его слов, после того как ученые делают тестовый образец, начинается достаточно большой и сложный пласт — отработка промышленной технологии: «В кремниевой фотонике эти процессы уже решены, и гораздо проще идти по проторенному пути. Для решения этих задач нужна промышленная компания, которая обладает оборудованием. Потому что на лабораторном оборудовании этого не отработаешь, нужна повторяемость».
В дискуссии также приняли участие Дмитрий Мариничев (Русграфен, АСИ) и Ольга Седельникова (ИНХ СО РАН), которые добавили к разговору взгляд со стороны индустрии и фундаментальной химии. Общим итогом сессии стало понимание, что Россия обладает серьезным научным заделом в области двумерных материалов.
Наука Mail выступает информационным партнером V Конгресса молодых ученых.
Ранее на V Конгрессе молодых ученых предложили привлекать бывших военнослужащих к научным проектам.
