Работа ведется в рамках стратегии научно-технологического развития России и национального проекта «Молодежь и дети». Главный разработчик — аспирант ПГУ Станислав Тихов, который также является стипендиатом Президента РФ.

Графен — это тончайший материал, состоящий из одного слоя атомов углерода. Он обладает удивительными свойствами: проводит электричество, поглощает свет в широком диапазоне — от ультрафиолета до инфракрасного излучения. Благодаря этому графен уже используют в современных гаджетах, например, в фотодетекторах и модуляторах.

Станислав Тихов рассказал, что его команда нашла два необычных решения для создания устройств на основе графена. Они разработали метод математического моделирования, который устраняет недостатки существующих подходов. Этот метод можно применять при создании волноводов — устройств, которые направляют электромагнитные волны.

Прежде чем создать устройство, например, на основе графена, нужно провести математическое моделирование. Это помогает избежать ошибок, снизить затраты и понять, как устройство будет работать, — объяснил Станислав Тихов.

Ученые изучают, как электромагнитные волны взаимодействуют с поверхностью, покрытой графеном. Они исследуют, как графен влияет на характеристики волн. Проблема в том, что существующие методы моделирования имеют ограничения: они не учитывают некоторые свойства графена или окружающих материалов.

Команда ПГУ предложила универсальный метод, который подходит для решения самых разных задач: от создания электроники до разработки солнечных батарей и газовых сенсоров. Их подход работает не только с графеном, но и с другими тонкими материалами, такими как дисульфид молибдена или черный фосфор.

Мы решаем задачу, которую до нас никто не решал. Мы учитываем все свойства графена и окружающих материалов, а также поведение волн в разных направлениях, — добавил Станислав Тихов.

Ученые создали программу, которая быстро и точно решает сложные математические задачи. Она помогает подбирать оптимальные материалы для конкретных устройств. Программа универсальна и может быть полезна для разных отраслей промышленности.

Наша разработка поможет создавать высококачественные продукты на основе графена и других материалов. Программа просчитает все возможные риски и подберет лучшие решения, — сказал Станислав Тихов.

Сейчас команда изучает рассеяние ТЕ-поляризованных волн на графеновых поверхностях. В планах — исследовать другие типы волн и материалы, такие как черный фосфор и дисульфид молибдена.

Ранее ученые представили решения на основе графена для хранения энергии.

Источник новости и фото: ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет».