Троп 'ужас у холодильника'

Троп "ужас у холодильника" Я, наконец, понял, где была ошибка в дипломе, который я писал 6 лет назад! Если кратенько - я пытался вырастить графен. А графен - это такая классная штука: пленка из углерода в один атом толщиной, идеальная сетка из шестиугольников, обладающая кучей невероятных свойств. Во-первых сам факт существования - очень нетривиально, что в реальном мире существует чего-то толщиной в один атом. С 1937 все теоретики знали, что таких материалов быть не может - при любой температуре выше абсолютного нуля, он должна из-за тепловых флуктуаций немедленно схлопываться что-то объемное. Поэтому когда в 2004 году графен ~случайно получили в эксперименте - теоретикам очень быстро пришлось дорабатывать модели. Во-вторых графен прочный. Если взять эту пленку и сделать из нее небольшой гамак - он вполне выдержит положенную сверху кошку. В третьих - он прозрачный и очень хорошо проводит тепло и электричество. И вот последнее свойство оказалось очень важно на практике. Возможно это не очевидно, но для работы всяких ЖК-дисплеев нужны прозрачные проводники. Потому что жидкие кристаллы - это такие вытянутые молекулы, которые меняют свои оптические свойства, если находятся в электрическом поле. Электрическое поле создавать очень легко - делаешь конденсатор из двух проводников и подаешь напряжение на каждую из пластин. Но чтобы увидеть эти оптические свойства, свет должен пройти сквозь проводник, благодаря которому это поле было создано. Т.е. чтобы ЖК-монитор заработал, нужны минимум два листа прозрачного проводника,которые будут находится между источником света (светодиодиками экрана) и глазом зрителя. И проблема в том, что таких материалов почти не существует. Есть меньше десятка материалов, обладающих таким свойствами и только один - оксид индия - более-менее удовлетворяет всем прочим техническим требованиям. Индий - редкоземельный металл. 95% процентов редкоземельных металлов производится в Китае и, кроме него, индий, фактически, негде взять. А дисплеи производятся много где - например в Японии и Южной Корее, у которых отношения с Китаем, ну, не очень хорошие. И Китай не стесняется использовать шантаж поставками редкоземельных металлов в дипломатических целях. В общем, вы понимаете, что как только появилась информация о новом прозрачном проводнике, ребята аффилированные с Самсунгом бросились исследовать эту область (я хотел здесь сделать отступление, что я всячески болею за развитие науки в корпорациях, а не университетах, но делать вставку в вставке в вставке - это уже перебор). И, если кратко, у корейцев получилось. Они придумали/описали/опубликовали очень простую технологию, с помощью которой можно было получать листы графена любой площади, собрали из них 40-дюймовый экран и показали, что он работает. В общем, когда я пытался графен вырастить, тема была хайповая. За открытие графена только что вручили Нобелевку и все пытались понять - а как этот материал применить в своей работе, чтобы получить чуть больше грантовых денег. И вот эту корейскую технологию выращивания графена я в своей дипломной работе пытался, как минимум, повторить, а, может, и улучшить. Но вот проблема - графен не рос. Вообще. За день можно было сделать от одной до четырех попыток, каждая на пару часов минимум. У меня остались записи о 137 попытках. Каждая попытка выглядела примерно так: - взять медную пластинку, засунуть ее в вакуумную камеру, подвести к ней электроды - закрыть камеру, начать откачку воздуха - когда воздух откачан - открыть баллон с метаном + включить гидролизер для получения водорода - и заполняю ими камеру при низком давлении, после чего включить ток, из-за чего начнется нагрев пластины - поглядывая на пирометр поймать температуру в 1000°C. В это время водород снимет оксиндную пленку с меди, а метан, ударяясь о чистую медь, распадается на углерод и водород. Углерод остается на поверхности, а водород улетает. Из углерода строится пленка графена, которая препятствует дальнейшему доступу метана - и так на поверхности меди получается слой углерода толщиной ровно в один атом - температура снижается, в камеру запускается воздух - можно брать медную пластинку и начать совершать с ней противоестественные манипуляции, чтобы отделить медь от графена. Я заливал все пластиком (от плавленных строительным феном бутылок) и клал получившийся бутерброд медь-пленка-пластик растворяться. - за сутки медь растворялась - и я шел мерить рамановский спектр получившейся конструкции (40 минут на настройку спектрометра, 20 на измерение). Я знал какой спектр должен был получиться - и это однозначно подтвердило бы наличие графена - но подтверждения не было. Думаю я перчислил достаточно, чтобы было понятно, что отсутствие результата из раза в раз меня слегка демотивировало. - Может сбоят счетчики и в камере не правильные соотношения водорода и метана? - да нет, все ок. - Может я не правильно измеряю температуру? может быть. провел 20 тестов с более сильным и более слабым нагревом. без какого-либо результата - Может я все делаю правильно, но спектрометр плохо работает? Вместо обычных 20 минут я поставил его работать 20 часов - и получил очень странный результат. Я торжествовал две недели. Спектрометр неисправен, а я был прав! Пока мой научник не откопал, что я получил спектр воздуха. Я так долго светил лазером, что отражение от воздуха (!!!) дало более сильный сигнал, чем то, что я тщетно пытался найти. - Очень слабый сигнал появлялся, если выключать нагрев меди резко. Но... это же не имеет никакого смысла? Какая разница - какая скорость снижения температуры, если пленка уже образовалась? Но несмотря на непонимание этого эффекта, я вынужден был им воспользоваться. Никаких других зависимостей результата от параметров роста я не нашел. Я не решил проблему. На защите диплома я очень красиво представил свои материалы и потраченные усилия, а отсутствие результата - как маленькую деталь, не сильно влияющую на общий итог. Получил свой заслуженный ОТЛ и ушел домой. Но знаете, это не очень приятное ощущение - когда все считают, что ты молодец, а ты так не считаешь. И знаете, недавно я узнал, что гидролизеры не дают чистый водород. В нем всегда содержится несколько процентов кислорода тоже. Вы понимаете? При 1000 градусах пленка образовывалась на меди быстрее, чем сгорала. Но по мере снижения температуры - метан переставал разлагаться на меди, но углерод не переставал сгорать. Если я выключал нагрев меделнно - вся пленка сгорала. Если я выключал нагрев резко - температура прыгала с 1000 градусов до сотни за несколько секунд - и графен, который честно, в соответствии со статьей, вырос на меди, просто не успевал за это время сгореть в кислороде полностью. Если бы я воспользовался баллоном с чистым водородом, который стоял в метре от гидролизера - я бы получил абсолютно другой результат. Но за все 137 попыток я этого так и не сделал. Прекрасное открытие для часа ночи.