Qazir ǵalymdar jaratylystyń paıda bolýyn, nanotehnologıany damytý jáne grafen alý syndy mańyzdy baǵyttar boıynsha zertteý jumystaryn júrgizýde. Álemdik ǵylymda trendke aınalǵan bul salalary Qazaqstanda da jan-jaqty damyp, qazaq ǵalymdary álemniń nazaryn aýdara bastady. Ǵalymdar grafen alýdyń birneshe túrin meńgerip, jan-jaqty jumys isteýde. Aıtalyq, Q.Sátbaev atyndaǵy Ulttyq tehnıkalyq ýnıversıtetiniń izdenýshisi Baǵıla Baıtymbetova eki ádispen grafen alyp, elimizdiń abyroıyn asqaqtatty. Osy rette jas ǵalymdy áńgimege tartyp, grafendi qalaı alǵany jaıynda suradyq.
– Baǵıla hanym, eki ádispen grafen alǵanyńyzdy estidik. Ǵylymı ortanyń nazaryn aýdarǵan ádisińizdiń máni men mazmuny jaıynda aıtyp berseńiz?
– Birden aıtaıyn grafen alý isimen Qazaqstanda biraz ǵalymdar aınalysady. Aıtalyq, bul baǵytta Zulhaıyr Mansurov basqaratyn Janý máseleleri ınstıtýtynyń ǵalymdary kúrdeli ǵylymı-zertteý jumystaryn júrgizip keledi. Jalpy, grafıtten grafen alýdyń túrli joldary bar. Ustazym Borıs Mıhaılovıch ekeýmiz grafen alýdy bastaǵanda aromatıkalyq kómirsýtek pen últradybystyń kómegine jáne magnetrondy tozańdandyrý ádisine arqa súıedik. Endi grafıtten taza grafendi qalaı alǵanymyzǵa toqtalsam. Grafıtter qatpar-qatpar grafenderden turady. Sol grafenderdiń arasynda Van der Vaals kúshi bar. Zerthanalyq jaǵdaıda arnaıy ydysqa taza grafendi salyp, oǵan kómirsýtekti benzol men tolýol suıyqtyǵyn quıdyq. Budan keıin arnaıy qurylǵylardyń kómegimen qatar-qatpar grafenderdiń arasyndaǵy Van der Vaals kúshi últradybys pen suıyqtyq árekettesip, grafenniń bir qabatyn bólip aldy.
Búginde elektronıkalyq buıymdardyń kópshiligin shalaótkizgishti elementterden jasap kelemiz. Al shalaótkizgish zattarǵa – kremnıı, germanıı, kalıı, arsenıı syndy elementter jatatyny belgili. Aldaǵy ýaqytta grafen osy zattardyń ornyn almastyrady. Óıtkeni grafende elektrondar óte jyldam qozǵalatynymen erekshelenedi. Osynyń arqasynda grafennen jasalǵan uıaly telefondar men kompúterler jyldam jumys isteıtin qasıetke ıe bolady.
– Mynany aıtyńyzshy, sonda grafıt tek qana grafennen tura ma?
– Joq. Grafıt Mendeleev kestesindegi №12 kómirtek bolyp sanalady. Onyń birneshe túri bar. Olar – almas, grafıt, fýrelen, nanotútikshe jáne grafen bolyp jikteledi. Osydan-aq bir grafıtten qanshama zat alýǵa bolatynyn baıqaımyz. Kómirtektiń alty buryshty benzol saqınasynan turatyn qabatyn grafen dep ataımyz. Jalpy, bizge deıin kóptegen ǵalymdar birneshe satydan turatyn ádisterge súıenip, grafen alǵan. Olardyń keıbireýleri últradybyspen jáne termondanat kalıımen aldy. Bizdiń aromatıkalyq kómir qyshqyl men últradybystyń kómegine súıenip grafen alýymyz tyń tásil bolǵandyqtan, biz ózimiz oılap tapqan tásilimizdi elimizde patenttep aldyq.
– Magnetrondy tozańdandyrý ádisimen de grafen alǵanyńyzdy aıtyp qaldyńyz. Bul jaǵyn da túsindire ketseńiz?
– Magnetrondy tozańdandyrý ádisi ǵylymda keń taraǵan ádis. Marqum ustazym Borıs Mıhaılovıch ekeýmizdiń bul tásilmen grafen alýymyzǵa orys ǵalymdarynyń magnetrondy tozańdandyrý ádisimen kómirtekti nanotútiksheni alǵany yqpal etken edi. Árıne, bul ádispen jumys jasaǵanymyzda ózimizdiń jyldar boıy jınaǵan bilimimiz ben is-tájirıbemizdi sarp ettik. Jumys kamerasynyń ishinde katod jáne elektrod bolady. Katodymyz bizdiń grafıt. Budan keıin aýasyz bos keńistikke, ıaǵnı vakýmǵa argon gazyn jiberdik. Gaz vakýmnyń ishindegi erkin júrgen elektrodtarmen árekettesip, grafıttiń atomdaryn julyp alady. Dál osy sátti aromatıkalyq qatty kómirtekti naftalınniń atomdary býǵa aınalyp, bári árekettesip, bir qabatty grafen túzdi. Patent alǵanymyzda mundaı tásilmen eshqandaı ǵalym grafen almaǵanyn bildik.
– Baǵıla, aıtyńyzshy, sizdiń alǵan grafenderińizdiń ólshemi qandaı?
– Bizdiń grafenimizdiń qalyńdyǵy 5 mıkrondy qurasa, aýmaǵy 5 santımetrge deıin jetti. Bizge deıin grafen alǵan ǵalymdar nanoólshem deńgeıinde ǵana alǵan edi. Sondyqtan iri kólemde grafen alǵanymyzben maqtanýǵa bolady. Eń sapaly grafen – bir qabatty grafen. Biz osyǵan qol jetkizdik qoı. Atomdyq mıkroskoppen alǵan grafenniń sapasyn zerttegende joǵary sapaǵa qol jetkizgenimizdi baıqadyq. Budan keıin bul baǵyttaǵy ǵylymı-zertteý jumystarynyń qorytyndysy jaıynda maqala jazyp, ınfakt-faktorlyq kórsetkishi joǵary ǵylymı jýrnaldarǵa jarıaladyq. Nátıjesinde dúnıejúziniń ár tarabyndaǵy ǵalymdar bizdiń is-tájirıbemizge qyzyqqandaryn aıtyp, hattar jazdy.
– Oqyrmandarymyzǵa grafendi qalaı alýǵa bolatynyn azdap bolsa da jetkizdik dep oılaımyn. Endi, maǵan grafenniń adam balasy úshin paıdasy jaıynda aıtyńyzshy? Jalpy, grafendi óndiristiń qaı salasynda paıdalanýǵa bolady?
– Grafendi kóptegen salada qoldanýǵa bolady. Damyǵan elder grafendi elektronıka salasynda keńinen paıdalanýǵa kúsh salyp jatyr. Búginde elektronıkalyq buıymdardyń kópshiligin shalaótkizgishti elementterden jasap kelemiz. Al shalaótkizgish zattarǵa – kremnıı, germanıı, kalıı, arsenıı syndy elementter jatatyny belgili. Aldaǵy ýaqytta grafen osy zattardyń ornyn almastyrady. Óıtkeni grafende elektrondar óte jyldam qozǵalatynymen erekshelenedi. Osynyń arqasynda grafennen jasalǵan uıaly telefondar men kompúterler jyldam jumys isteıtin qasıetke ıe bolady. Qazirgi tańda AQSH-tyń Apple kompanıasy ózderiniń ónimderin jasaýda grafendi paıdalaný máselesine kúsh salyp jatyr. Atalmysh kompanıanyń óndirgen ónimderiniń sapasy artyp, úlken suranysqa ıe bolǵanyn bárimiz bilemiz. Sol sıaqty energetıka salasynda da grafendi keńinen paıdalanýǵa bolady. Grafen sýtekten qýat kózin alatyn arnaıy qurylǵylar jasaýǵa taptyrmas materıal. Ol kómirtekti element bolǵandyqtan onyń sorbsıalyq qasıeti óte joǵary. Ol boıyna sýtekti soryp alyp, ony ǵalamat qýat kózine aınaldyratyn múmkindikke ıe. Sýtekte energıa qory óte kóp. Bolashaqta grafennen arnaıy qural-jabdyqtar jasap, qýat kózin óndirýge bolady. Taǵy da aıtsaq, grafen ǵarysh keńistigin ıgerýge de keńinen jol ashyp otyr. Grafennen jasalǵan baılanys quraldary alys ǵarysh keńistiginen sıgnaldar qabyldaýdyń múmkindigin arttyrǵan. Sol sıaqty medısına salasyna da grafendi keńinen paıdalanýǵa bolady. Jalpy, grafendi kóptegen salada paıdalanýǵa bolady.
Nurlan Jumahanov, "UǴTAO" AQ Qoǵammen baılanys bólimi
