Džefris Grosmanas (Jeffrey Grossman) yra įsitikinęs, jog vyraujantis požiūris į anglis yra klaidingas: užuot ramia sąžine šveitę jas į ugnį ir džiaugęsi šiluma, mes turėtume išnaudoti sudėtingą šios medžiagos cheminę prigimtį. Jis ir jo vadovaujama mokslininkų komanda teigia, kad anglys galėtų sudaryti saulės modulių, baterijų ir elektronikos pagrindą.
Pirmasis tyrėjų bandymas pagrįsti savo žodžius – sėkmingai sukonstruotas paprastas elektrinis šildymo prietaisas, kurį galima panaudoti automobilio stiklų arba orlaivio sparnų atitirpdymui, arba kaip biomedicininio implanto sudedamąją dalį. Kurdami šį prietaisą, mokslininkai taip pat pirmąkart išsamiai išnagrinėjo keturių skirtingų anglių rūšių – antracito, lignito ir dviejų bituminio atmainų – plonųjų plėvelių chemines, elektrines bei optines savybes. Gauti rezultatai publikuoti žurnale „Nano Letters“.
„Kuomet į anglis pradedame žiūrėti kaip į medžiagą, o ne kažką, tinkamo deginti, paaiškėja, jog viduje slypinti chemija nepaprastai įvairi, – pasakoja D. Grosmanas, kartu su kolegomis besidarbuojantis Masačusetso technologijos institute (JAV). – Svarbiausias klausimas, ar mes galime iš viso to turėti naudos konstruodami funkcionalius įtaisus. Atsakymas, be abejo, yra taip.“
Mokslininkai atkreipia dėmesį, kad gamtoje aptinkamos anglys be jokio papildomo gryninimo ar modifikavimo, kuris būtinas konstruojant silicio pagrindo prietaisus, gali pasižymėti elektriniu laidumu, kurio vertė kinta septyniomis eilėmis (dešimt milijonų kartų). Tai reiškia, jog tokia anglių įvairovė gali natūraliai užtikrinti reikiamas elektrines savybes konkrečiam komponentui.
Pasak D. Grosmano, vienas iš didžiausių iššūkių – kaip apdoroti tyrinėjamą medžiagą. Tam mokslininkai sugalvojo procedūrą, kurios metu anglys susmulkinamos į miltelius, šie supilami į tirpalą ir galiausiai ant atitinkamo padėklo suformuojamos plonosios plėvelės.
Nors anglys yra viena iš seniausių žmonijos naudojamų medžiagų, jos tūrinės optinės ir elektroninės savybės dar nebuvo rimtai sudominę mokslininkų, ketinančių orientuotis į pažangiuosius prietaisus. Tyrėjų komanda teigia, kad jų atliktas darbas viso labo tėra ledkalnio viršūnė, mat keturios pasirinktos rūšys sudaro tik mažytę visos šeimos dalį, kurią galima aptikti natūraliai egzistuojančią gamtoje. Tokia situacija yra gan nestandartinė medžiagų mokslo specialistams. „Mes paprastai medžiagas kuriame nuo nulio, atidžiai tam tikrais santykiais sumaišydami grynas sudedamąsias dalis. Tačiau šiuo atveju telieka pasirinkti dominantį variantą iš milžiniškos medžiagų bibliotekos.“
Anglys ilgą laiką buvo naudojamos kaip chemijos pramonės žaliava, tačiau tradiciškai į šią medžiagą buvo žiūrima kaip į darinį, kurį galima išskaidyti į elementarias sudedamąsias dalis – atomus arba molekules – ir tuomet formuoti norimą kompoziciją. Todėl sėkmingai išnaudoti natūralias jos atmainas vis dėlto yra neįprastas sprendimas. Labai svarbu, jog tyrėjams pavyko parodyti, kad keičiant anglių apdorojimo temperatūrą, galima kontroliuoti medžiagos optines ir elektrines savybes.
Sukonstruotas šildymo prietaisas puikiai iliustruoja išbaigtą anglių panaudojimo ciklą: nuo smulkinimo ir plonosios plėvelės užauginimo iki galutinio funkcionuojančio elektrinio prietaiso. Dabar, pasak mokslininkų, plačiai atsivėrė durys kitiems galimiems taikymams. Vienas iš didžiausių privalumų – pigi bazinė medžiaga ir nesudėtinga jos apdorojimo procedūra. Nors silicis irgi yra pigi ir gausiai aptinkama medžiaga, tačiau elektronikai tinka tik itin gryna (paprastai 99.999 procentų arba daugiau) jos forma. Į miltelius susmulkintos anglys įgytų akivaizdų pranašumą dėl galimybės keisti savybes, didelio laidumo, tvirtumo ir šiluminio stabilumo.