Grafen — dwuwymiarowy materiał, stanowiący formę węgla o grubości jednego atomu. Odkąd w 2010 roku absolwenci МФТИ Andrzeja Гейму i Konstantemu Новоселову przyznano nagrodę nobla za zaawansowane eksperymenty z nowym materiałem, w świecie zaczął się prawdziwy boom графеновый
Grafen — to tylko jedna z form węgla, który może istnieć w wielu krystalicznych modyfikacji: na przykład, jak grafit, diament, fulereny lub nanorurki węglowe. Bezpośrednio grafen można przedstawić w postaci jednej płaszczyzny kryształu objętościowego grafitu — to pierwszy kryształ o grubości zaledwie jednego atomu, otrzymany eksperymentalnie w warunkach laboratoryjnych.
C jednej strony jest to bardzo prosty materiał, z drugiej bardzo trudno połączyć dwuwymiarowy materiał o grubości jednego atomu z trójwymiarowym światem przyrządów. Świat zewnętrzny — elektrody, podłoża, itp. — ma wpływ na grafen, jego właściwości — to wszystko jest bardzo trudne do zbadania. Po raz pierwszy udało się to zrobić w naszym rodakom, którzy zrobili to za granicą — w Manchester university. Od tamtej pory ich pionierskie prace były cytowane w wiodących czasopismach naukowych ponad 100 tysięcy razy. Zainteresowanie графену po dziś dzień pozostaje bez precedensu. W świecie faktycznie rozpoczął się nowy wyścig o przywództwo na зарождающемся rynku dwuwymiarowych materiałów. Państwa w różnych częściach świata wydają miliardy dolarów na astronomowie badania. Czym to jest spowodowane? Jak wygląda sytuacja z badaniami i rozwojem w tej dziedzinie w Kraju laureatów nagrody nobla? O krajobrazie графеновых badań i o tym, jakie miejsce w nim zajmuje Rosja — w pierwszym materiale z serii “Bitwa o grafen”.
Pozornie w tej chwili grafen dość dobrze zbadane, ale jednak jest jeszcze kryje w sobie niespodzianki. Na przykład, z grafenu można usuwać atomy węgla (z jakąś częstotliwością lub w postaci jakiegoś wzoru) — okazuje się materiał z innymi właściwościami. Można w grafen dodawać atomy innych materiałów — to jeszcze jeden materiał z nowymi właściwościami. Właściwości grafenu w dużej mierze zależą podkładem, np. chemiczne właściwości grafenu w zależności od materiału podłoża, jeszcze nie zbadane. Bardzo mało informacji i fizycznych właściwości w zależności od materiału podłoża. Technika jest coraz lepsza, uczymy się pracować z coraz mniejszym i mniejszym, jak i otrzymujemy coraz więcej ciekawych informacji. Jedną z kluczowych zadań, — osadzić grafen (dwuwymiarowe materiały) w istniejący cykl микроэлектронного produkcji, aż wszystkie takie urządzenia są wykonane ręcznie.