Проект ориентирован на разработку и освоение технологий получения углеродных наноматериалов с заданным набором уникальных свойств.

— Углерод образует большое количество форм — как в живой, так и в неживой материи, — рассказал директор Физико-технологического института УрФУ Владимир Рычков. — Фактически это кирпичики, из которых сложена материя, и все эти модификации обладают уникальными свойствами. Многие органические материалы уже широко исследуются и используются. В неживой же материи тоже нужно учиться складывать из углерода цепочки в нужном размере и нужном состоянии: углеродные атомы выстраиваются в цепочки, которые собираются в гексагональную форму, обладающую определенными свойствами.

В случае успешного решения поставленной задачи практически все отрасли отечественной промышленности смогут повысить свою конкурентоспособность за счет использования совершенно новых материалов на основе низкоразмерных модификаций углерода. Это позволит значительно увеличить скорость работы электронных приборов, а также уменьшить их размер.

Как пояснил член-корреспондент РАН, заместитель директора Института физики металлов УрО РАН Анатолий Ринкевич, после открытия графена, за которое русские британцы Андрей Гейм и Константин Новоселов получили Нобелевскую премию, эта тематика стала интенсивно развиваться. Углеродный материал имеет особые физические свойства, у него в нескольких направлениях очень большая проводимость, как у металлов. Высокой проводимостью обладают и углеродные нанотрубки. Лист атомов углерода имеет большую, чем у других материалов, прочность. Изучение этих свойств — перспективные направления для исследователей. Кстати, новые материалы в виде ленты уже применяются за рубежом, в частности, для создания химических источников тока.

Анатолий Ринкевич пояснил, что базовой организацией по проведению исследований низкоразмерных модификаций углерода является УрФУ. Институт физики металлов тоже участвует в этом проекте. Здесь будут исследовать такие материалы с добавлением к ним  маленьких частиц магнитных металлов. Ученые УрФУ делают упор на одномерные цепочки.

В проекте также задействовано несколько крупных университетов, в том числе МГУ, и предприятия, чтобы результаты работы ученых быстро нашли практическое применение. Ожидается, что использование низкоразмерных модификаций углерода позволит создавать новую электронную технику: дисплеи, источники света, рентгеновские трубки, приборы ночного видения, термоэлектрические преобразователи с повышенной эффективностью и ядерные батареи.

Перспективным приложением низкоразмерных модификаций углерода является также разработка сверхминиатюрных компонентов для наноэлектроники: конденсаторов, диодов Шоттки, полевых транзисторов, элементов памяти. Использование линейно-цепочечных структур может заинтересовать международных производителей микроэлектронных элементов. Наличие магнитных свойств наночастиц, нанесенных на графен или помещенных в нанотрубки, даст возможность создавать материалы, свойствами которых можно эффективно управлять.