Qazir ǵalymdar jaratylystyń paida bolýyn, nanotehnologiiany damytý jáne grafen alý syndy mańyzdy baǵyttar boiynsha zertteý jumystaryn júrgizýde. Álemdik ǵylymda trendke ainalǵan bul salalary Qazaqstanda da jan-jaqty damyp, qazaq ǵalymdary álemniń nazaryn aýdara bastady. Ǵalymdar grafen alýdyń birneshe túrin meńgerip, jan-jaqty jumys isteýde. Aitalyq, Q.Sátbaev atyndaǵy Ulttyq tehnikalyq ýniversitetiniń izdenýshisi Baǵila Baitymbetova eki ádispen grafen alyp, elimizdiń abyroiyn asqaqtatty. Osy rette jas ǵalymdy áńgimege tartyp, grafendi qalai alǵany jaiynda suradyq.
– Baǵila hanym, eki ádispen grafen alǵanyńyzdy estidik. Ǵylymi ortanyń nazaryn aýdarǵan ádisińizdiń máni men mazmuny jaiynda aityp berseńiz?
– Birden aitaiyn grafen alý isimen Qazaqstanda biraz ǵalymdar ainalysady. Aitalyq, bul baǵytta Zulhaiyr Mansurov basqaratyn Janý máseleleri institýtynyń ǵalymdary kúrdeli ǵylymi-zertteý jumystaryn júrgizip keledi. Jalpy, grafitten grafen alýdyń túrli joldary bar. Ustazym Boris Mihailovich ekeýmiz grafen alýdy bastaǵanda aromatikalyq kómirsýtek pen ýltradybystyń kómegine jáne magnetrondy tozańdandyrý ádisine arqa súiedik. Endi grafitten taza grafendi qalai alǵanymyzǵa toqtalsam. Grafitter qatpar-qatpar grafenderden turady. Sol grafenderdiń arasynda Van der Vaals kúshi bar. Zerthanalyq jaǵdaida arnaiy ydysqa taza grafendi salyp, oǵan kómirsýtekti benzol men tolýol suiyqtyǵyn quidyq. Budan keiin arnaiy qurylǵylardyń kómegimen qatar-qatpar grafenderdiń arasyndaǵy Van der Vaals kúshi ýltradybys pen suiyqtyq árekettesip, grafenniń bir qabatyn bólip aldy.
Búginde elektronikalyq buiymdardyń kópshiligin shalaótkizgishti elementterden jasap kelemiz. Al shalaótkizgish zattarǵa – kremnii, germanii, kalii, arsenii syndy elementter jatatyny belgili. Aldaǵy ýaqytta grafen osy zattardyń ornyn almastyrady. Óitkeni grafende elektrondar óte jyldam qozǵalatynymen erekshelenedi. Osynyń arqasynda grafennen jasalǵan uialy telefondar men kompiýterler jyldam jumys isteitin qasietke ie bolady.
– Mynany aityńyzshy, sonda grafit tek qana grafennen tura ma?
– Joq. Grafit Mendeleev kestesindegi №12 kómirtek bolyp sanalady. Onyń birneshe túri bar. Olar – almas, grafit, fýrelen, nanotútikshe jáne grafen bolyp jikteledi. Osydan-aq bir grafitten qanshama zat alýǵa bolatynyn baiqaimyz. Kómirtektiń alty buryshty benzol saqinasynan turatyn qabatyn grafen dep ataimyz. Jalpy, bizge deiin kóptegen ǵalymdar birneshe satydan turatyn ádisterge súienip, grafen alǵan. Olardyń keibireýleri ýltradybyspen jáne termondanat kaliimen aldy. Bizdiń aromatikalyq kómir qyshqyl men ýltradybystyń kómegine súienip grafen alýymyz tyń tásil bolǵandyqtan, biz ózimiz oilap tapqan tásilimizdi elimizde patenttep aldyq.
– Magnetrondy tozańdandyrý ádisimen de grafen alǵanyńyzdy aityp qaldyńyz. Bul jaǵyn da túsindire ketseńiz?
– Magnetrondy tozańdandyrý ádisi ǵylymda keń taraǵan ádis. Marqum ustazym Boris Mihailovich ekeýmizdiń bul tásilmen grafen alýymyzǵa orys ǵalymdarynyń magnetrondy tozańdandyrý ádisimen kómirtekti nanotútiksheni alǵany yqpal etken edi. Árine, bul ádispen jumys jasaǵanymyzda ózimizdiń jyldar boiy jinaǵan bilimimiz ben is-tájiribemizdi sarp ettik. Jumys kamerasynyń ishinde katod jáne elektrod bolady. Katodymyz bizdiń grafit. Budan keiin aýasyz bos keńistikke, iaǵni vakýýmǵa argon gazyn jiberdik. Gaz vakýýmnyń ishindegi erkin júrgen elektrodtarmen árekettesip, grafittiń atomdaryn julyp alady. Dál osy sátti aromatikalyq qatty kómirtekti naftalinniń atomdary býǵa ainalyp, bári árekettesip, bir qabatty grafen túzdi. Patent alǵanymyzda mundai tásilmen eshqandai ǵalym grafen almaǵanyn bildik.
– Baǵila, aityńyzshy, sizdiń alǵan grafenderińizdiń ólshemi qandai?
– Bizdiń grafenimizdiń qalyńdyǵy 5 mikrondy qurasa, aýmaǵy 5 santimetrge deiin jetti. Bizge deiin grafen alǵan ǵalymdar nanoólshem deńgeiinde ǵana alǵan edi. Sondyqtan iri kólemde grafen alǵanymyzben maqtanýǵa bolady. Eń sapaly grafen – bir qabatty grafen. Biz osyǵan qol jetkizdik qoi. Atomdyq mikroskoppen alǵan grafenniń sapasyn zerttegende joǵary sapaǵa qol jetkizgenimizdi baiqadyq. Budan keiin bul baǵyttaǵy ǵylymi-zertteý jumystarynyń qorytyndysy jaiynda maqala jazyp, infakt-faktorlyq kórsetkishi joǵary ǵylymi jýrnaldarǵa jariialadyq. Nátijesinde dúniejúziniń ár tarabyndaǵy ǵalymdar bizdiń is-tájiribemizge qyzyqqandaryn aityp, hattar jazdy.
– Oqyrmandarymyzǵa grafendi qalai alýǵa bolatynyn azdap bolsa da jetkizdik dep oilaimyn. Endi, maǵan grafenniń adam balasy úshin paidasy jaiynda aityńyzshy? Jalpy, grafendi óndiristiń qai salasynda paidalanýǵa bolady?
– Grafendi kóptegen salada qoldanýǵa bolady. Damyǵan elder grafendi elektronika salasynda keńinen paidalanýǵa kúsh salyp jatyr. Búginde elektronikalyq buiymdardyń kópshiligin shalaótkizgishti elementterden jasap kelemiz. Al shalaótkizgish zattarǵa – kremnii, germanii, kalii, arsenii syndy elementter jatatyny belgili. Aldaǵy ýaqytta grafen osy zattardyń ornyn almastyrady. Óitkeni grafende elektrondar óte jyldam qozǵalatynymen erekshelenedi. Osynyń arqasynda grafennen jasalǵan uialy telefondar men kompiýterler jyldam jumys isteitin qasietke ie bolady. Qazirgi tańda AQSh-tyń Apple kompaniiasy ózderiniń ónimderin jasaýda grafendi paidalaný máselesine kúsh salyp jatyr. Atalmysh kompaniianyń óndirgen ónimderiniń sapasy artyp, úlken suranysqa ie bolǵanyn bárimiz bilemiz. Sol siiaqty energetika salasynda da grafendi keńinen paidalanýǵa bolady. Grafen sýtekten qýat kózin alatyn arnaiy qurylǵylar jasaýǵa taptyrmas material. Ol kómirtekti element bolǵandyqtan onyń sorbtsiialyq qasieti óte joǵary. Ol boiyna sýtekti soryp alyp, ony ǵalamat qýat kózine ainaldyratyn múmkindikke ie. Sýtekte energiia qory óte kóp. Bolashaqta grafennen arnaiy qural-jabdyqtar jasap, qýat kózin óndirýge bolady. Taǵy da aitsaq, grafen ǵarysh keńistigin igerýge de keńinen jol ashyp otyr. Grafennen jasalǵan bailanys quraldary alys ǵarysh keńistiginen signaldar qabyldaýdyń múmkindigin arttyrǵan. Sol siiaqty meditsina salasyna da grafendi keńinen paidalanýǵa bolady. Jalpy, grafendi kóptegen salada paidalanýǵa bolady.
Nurlan Jumahanov, "UǴTAO" AQ Qoǵammen bailanys bólimi
