Фізики з Інституту фундаментальної та прикладної фізики в Тренто (Італія) розробили новий спосіб отримання моноатомних шарів вуглецю, що нагадують за своєю структурою графен. Автори запропонували використовувати як основу молекули фуллерена, що стикаються на надзвукових швидкостях з поверхнею. Препринт роботи опублікований на сайті arXiv.org, короткий його виклад наводить MIT Technology Review.
Автори роботи поміщали пари фуллерена в атмосферу гелію і водню, а потім дозволяли газам розширюватися з надзвуковою швидкістю через спеціальне сопло. При цьому сферичні частинки купували велику кінетичну енергію, не порушуючи свою початкову структуру. Перед потоком частинок поміщали монокристалічну мідну платівку, в яку потрапляв пучок. Виявилося, що кінетичної енергії частинок було достатньо для того, щоб при зіткненні фуллерен сплющувався, утворюючи фрагмент майбутньої плівки.
На відміну від звичного графена, що складається з шестикутних секцій, що нагадують бджолині соти, плівка отримана авторами містила і п'ятикутні секції - спадок структури фуллерену. За своєю будовою C60 схожий на традиційний футбольний м'яч, що складається з шести- і п'ятикутних секцій. Деякі з цих секцій не руйнуються при зіткненні - їх і виявляють у плівці.
Спроби отримання графена з фуллеренів робилися і раніше, але, як відзначають фізики, в новій роботі вперше вдалося отримати мономолекулярний шар графеноподібного матеріалу. Однією з головних проблем була висока температура, необхідна для розкриття каркаса C60. Вона перевищує 600оС, при цьому можуть значно змінюватися властивості підкладки, на яку відбувається нанесення, зокрема, адсорбція вуглецю.
За словами авторів роботи, наявність п'ятикутних секцій у матеріалі має призвести до освіти в графені забороненої зони. Це зробить його напівпровідником, що призведе до нових потенційних застосувань у мікроелектроніці. Як зазначають автори, створений у роботі матеріал може дати деякі підказки щодо властивостей іншого незвичайного почесного об'єкта - пентаграфену, передбаченого нещодавно теоретично.