Материалы · Графен№ 18Справочный материал

Классификация по размерности

0D · 1D · 2D · 3D – семейство углеродных наноматериалов. Как отличить графен от того, что им называют.

Опубликовано: Август 2026
Чтение: 1 минута
Главы: 2

Модель нульмерной углеродной структуры – квантовой точки — 0D · Нульмерные. Квантовые точки, фуллерены. Квантовое ограничение по всем направлениям, фотолюминесценция. Биовизуализация, сенсоры, фотокатализ.Обложка

Строго говоря, графен всегда двумерен – это один атомарный слой углерода в гексагональной решётке.

Но графен принадлежит более широкому семейству углеродных наноматериалов. Внутри него материалы классифицируют по числу измерений, в которых сохраняется наноразмер – то есть размер менее ~100 нм. Отсюда четыре категории: 0D, 1D, 2D и 3D.

Понимание этой шкалы – единственный надёжный способ читать спецификации и маркетинговые заявления производителей.

Справочный материалЧетыре категории

Шкала размерности

Таблица 1

Категория	Наноразмер	Геометрия	Типичные представители
0D	По всем 3 измерениям	Точка / сфера	Фуллерены, графеновые квантовые точки
1D	По 2 измерениям, третье вытянуто	Трубка / волокно	Углеродные нанотрубки, нановолокна
2D	По 1 измерению – только толщина	Плоский лист	Собственно графен – моно- и малослойный
3D	Ни по одному измерению	Объёмное тело	Графит, графеновая пена, аэрогели

Модель одномерной структуры – углеродной наноленты — 1D · Одномерные. Нанотрубки, нановолокна, наноленты. Формально не графен: лист, свёрнутый в цилиндр. Композиты, электроника, сенсоры.

Модель двумерного листа графена с гексагональной решёткой — 2D · Графен. Монослой (CVD), малослойный 2–10 слоёв, нанопластинки GNP. То, что графеном называют почти все производители.

Модель трёхмерного пористого каркаса из графеновых чешуек — 3D · Трёхмерные. Графит, пены, аэрогели. Чешуйки собраны в объёмный каркас – большая площадь при малом весе. Накопители, фильтрация.

Практический выводЧто это значит на практике

Как читать заявления производителей

Одни и те же слова в спецификациях обозначают материалы разных категорий. Ниже – расшифровка шести формулировок, встречающихся чаще всего.

Таблица 2

Заявление производителя	Что это означает на практике
«Монослойный графен» · Single-layer graphene	Истинный 2D-материал, один атомарный слой. Обычно получен методом CVD.
«Малослойный графен» · Few-layer graphene, FLG	2D-материал, но фактически стопка из 2–10 слоёв.
«Графеновые нанопластинки» · GNP	2D по формальной классификации, но часто 6–20+ слоёв – по сути очень тонкий графит.
«3D-графен» · Пена, аэрогель	Не новая форма графена, а объёмная пористая структура, собранная из 2D-чешуек.
«Графеновые квантовые точки»	0D-материал – принципиально другая форма: не лист, а точечная структура.
«Графеновые нанотрубки» вместо «углеродные»	Формально некорректный термин: нанотрубка (1D) не является графеном (2D), хотя структурно из него свёрнута.

Материал в базе · 01ГрафенУглеродная наноструктураОдин слой углерода толщиной в атом – и целое семейство форм, добавок и сценариев применения.16 применений18 публикацийОткрыть карточку