В космосе нашли вещество, подходящее для изготовления наноустройств

Группа астрофизиков при помощи космического телескопа Spitzer выяснила, что в планетарной туманности, расположенной в Малом Магеллановом облаке, содержатся молекулы сложных углеродных соединений, таких, как фуллерен и графен. По мнению ученых, данное открытие способно помочь понять, как именно зародилась и развивалась жизнь во Вселенной.

Фото: Фото: AP

Малое Магелланово Облако — спутник Млечного Пути, карликовая галактика, находящаяся от нас на расстоянии около 60 килопарсеков в созвездии Тукана. Она выглядит, как маленькое тускло светящееся облако. Отсюда и название, данное в честь португальского мореплавателя Фернана Магеллана, которому довелось наблюдать эту галактику в 1519 году во время кругосветного путешествия.

Малое и Большое Магеллановы Облака окружены общей оболочкой из нейтрального водорода, которая носит название Магелланова Система. Речь идет о планетарной туманности внутри Малого Магелланова облака. Такие туманности внешне выглядят как еле различимые пятна. Они образуются из звезд, похожих на Солнце, которые достигли конечной стадии своего существования и выбрасывают свои оболочки в космическое пространство. Ученые полагают, что в результате столкновений и разрушения гидрогенизированных аморфных углеродных кристаллов при взаимодействии небесных тел и частиц межзвездного ветра от старых звезд планетарных туманностей могут образовываться анизотропные формы углерода, такие, как С₆₀ и С₇₀ (фуллерены), а также С₂₄ (графен).

Читайте также:Магелланово облако — галактика-рецидивист

Фуллерены вызывают большой интерес у исследователей благодаря своим необычным свойствам. Они представляют собой трехмерные атомы углерода, обладающие оригинальной формой. Так, атом С60 напоминает футбольный мяч, С70 — мячик для регби, а атомы графена имеют форму плоского листа (подробнее о нем читайте в статье "Нобелевская премия за плоскую штуку").

Фуллерены в земных условиях синтезируют путем сжигания графита — того самого, из которого делают карандаши. В 1990 году был разработан метод получения граммовых количеств фуллеренов посредством сжигания графитовых электродов в электрической дуге в гелиевой атмосфере. На сегодня более прогрессивных способов получения фуллеренов не существует. Между тем, их прикладное значение многообразно: благодаря нелинейным оптическим свойствам они могут применяться в электронике, в первую очередь, в оптометрических системах. Также сферами их применения могут быть полупроводниковая техника и изготовление искусственных алмазов. Фуллереновые добавки могут использоваться и в аккумуляторах, и в электрических батареях.

Фото: AP

Кстати, фуллерены в космосе находили и раньше, но вот графен обнаружили впервые. Данное вещество было открыто относительно недавно, в 2004 году, и обладает большой механической жесткостью и хорошей теплопроводностью, что, как предполагают исследователи, в будущем позволит использовать его для самых различных целей, в частности, при изготовлении наноэлектронных устройств. Не исключено, что графен сможет заменить кремний, который применяют сегодня в интегральных микросхемах. В марте 2006 года группа ученых из технологического института штата Джорджия построила полевой транзистор, а также квантово-интерференционный прибор, работающие на основе графена.

В настоящее время это вещество получают, отщепляя или отшелушивая слои графита. Но это можно делать только вручную, поэтому метод не предполагает масштабного производства. Еще один, более перспективный способ получения графена — термическое разложение подложки карбида кремния, но он весьма дорог. Теперь же, после того, как стало известно, что графен есть в Космосе, может быть проще будет добывать его там? Правда, в Малое Магелланово Облако за этим нужным веществом летать все-таки далековато, однако не исключено, что оно имеется где-нибудь поблизости, в пределах Солнечной системы.

Ученые предполагают, что обилие фуллеренов в Малом Магеллановом облаке, скорее всего, связано с тем, что эта галактика бедна металлами. Но при этом там существуют благоприятные условия для формирования богатых углеродом планетарных туманностей. Таким образом, эти туманности являются своего рода "фабриками", способными производить сложные формы углерода, составляющие основу жизни на Земле. Возможно, дальнейшее изучение этих космических молекул, а также поиск в космосе новых углеродных соединений помогут лучше понять биохимические процессы, приведшие к возникновению жизни.

Читайте также: Графеновый пластырь всем микробам склеит ласты

Кстати, именно в Малом Магеллановом облаке расположена планета Тральфамадор, которую описывал в своих фантастических романах американский писатель Курт Воннегут. С этой мифической планетой тесно связаны события, происходящие у нас на Земле. Как известно, многие писатели обладали пророческим даром… Может быть, это очередная подсказка, где нам искать братьев по разуму?

Читайте также в рубрике "Наука и техника"