Графен або графін

Строго кажучи, до 2004 року саме існування такого матеріалу, як графен, вважалося неможливим. Фізики вважали, що вільний лист з атомів вуглецю товщиною в один атом неодмінно повинен згорнутися або спотворитися - словом, перестати бути плоским. Відкриття графену і важливі кроки у вивченні його властивостей були зроблені нашими співвітчизниками - Андрієм Геймом і Костянтином Новоселовим. Всього через сім років після цього автори отримали Нобелівську премію з фізики, а графен став однією з головних тем у наукових новинах. Пропонуємо читачам перевірити, наскільки вони знайомі з цим незвичайним матеріалом.

1. З яким формулюванням Гейм і Новоселів отримали Нобелівську премію?

1. [] За відкриття і синтез нової форми вуглецю - справжнього матеріалу графена
2. [] За новаторські експерименти з графеном - почесною формою вуглецю
3. За дослідження польового ефекту в атомарно тонких плівках вуглецю
4. [] За теоретичні відкриття топологічних фазових переходів і топологічних фаз речовини

Правильно!

Нобелівський комітет в першу чергу відзначив експерименти і дослідження властивостей графена. Матеріал отримували і до Новоселова і Гейма, методом зростання на підкладках, проте тільки фізики з Манчестерського університету навчилися працювати з вільними листами. Третій варіант відповіді - перефразована назва головної статті вчених, в якій був описаний синтез графена. Останній варіант відповіді - формулювання Нобелівської премії 2016 року, за зовсім інші відкриття.

Неправильно!

Нобелівський комітет в першу чергу відзначив експерименти і дослідження властивостей графена. Матеріал отримували і до Новоселова і Гейма, методом зростання на підкладках, проте тільки фізики з Манчестерського університету навчилися працювати з вільними листами. Третій варіант відповіді - перефразована назва головної статті вчених, в якій був описаний синтез графена. Останній варіант відповіді - формулювання Нобелівської премії 2016 року, за зовсім інші відкриття.

2. Всі говорять про приголомшливі механічні властивості графена - мовляв, він дуже міцний. Виберіть найважчий об'єкт, який зможе витримати гамак з графена

1. Блоха (10 міліграм)
2. Миша (20 грам)
3. Кішка (3-4 кілограми)
4. Людина (60 кілограмів)

Правильно!

Механічної міцності графена вистачить на цілу кішку, нехай і не надто упитану. Адже щоб порвати графен, треба розірвати хімічні зв'язки в ньому, а зробити це дуже непросто. Більшість інших відомих матеріалів рвуться по межах зерен або по дефектах, тобто без розриву хімічних зв'язків.

Неправильно!

Механічної міцності графена вистачить на цілу кішку, нехай і не надто упитану. Адже щоб порвати графен, треба розірвати хімічні зв'язки в ньому, а зробити це дуже непросто. Більшість інших відомих матеріалів рвуться по межах зерен або по дефектах, тобто без розриву хімічних зв'язків.

3. Тепер згадайте про те, як фізики і хіміки отримують графен, і вкажіть спосіб, яким його ще не отримували

1. [] Відрив шарів графена скотчем від графіту
2. Розплющування фулеренів (кульок з вуглецю) про підкладку на надзвукових швидкостях
3. [] Бета-розпад у моношарі радіоактивного бору
4. Кристалізація з газу

Правильно!

Графен синтезували і традиційними методами - ексфоліацією скотчем або облогою з газової фази, і дуже оригінальним - розплющуванням фуллеренів. В останньому випадку, до речі, з'являється можливість отримати незвичайну форму графена, в якій, крім шестикутників, є і п'ятикутники з атомів вуглецю. До бета-розпаду бору фізики поки не дісталися.

Неправильно!

Графен синтезували і традиційними методами - ексфоліацією скотчем або облогою з газової фази, і дуже оригінальним - розплющуванням фуллеренів. В останньому випадку, до речі, з'являється можливість отримати незвичайну форму графена, в якій, крім шестикутників, є і п'ятикутники з атомів вуглецю. До бета-розпаду бору фізики поки не дісталися.

4. Яких аналогів графена ще не створили?

1. Кремнієвого
2. Германієвого
3. Олов'яного
4. Свинцевого

Правильно!

У всьому ряду елементів від вуглецю до свинцю хіміки не дісталися поки тільки до свинцевого графена - олов'яний графен отримали буквально минулого літа.

Неправильно!

У всьому ряду елементів від вуглецю до свинцю хіміки не дісталися поки тільки до свинцевого графена - олов'яний графен отримали буквально минулого літа.

5. У твердих тілах електрони поводяться так, немов їхня маса відрізняється від реальної - це пов'язано з впливом кристалічної решітки. А яка «уявна маса» електронів у графені?

1. Рівна масі вільного електрону
2. [] Від "ємне значення
3. [] Має нульове значення
4. Нескінченна

Правильно!

Інтерес до графена викликаний багато в чому його незвичайними електронними властивостями - електрони в графені ведуть себе як безмасові частинки. Завдяки цьому фізики сподіваються, що графенова електроніка буде набагато швидшою за традиційну.

Неправильно!

Інтерес до графена викликаний багато в чому його незвичайними електронними властивостями - електрони в графені ведуть себе як безмасові частинки. Завдяки цьому фізики сподіваються, що графенова електроніка буде набагато швидшою за традиційну.

6. Тепер перейдемо до застосування графена. Чого люди ще не навчили графен і його «побратимів»?

1. Марширувати
2. [] Чистити картоплю
3. Віджиматися
4. Згортатися гвинтом

Правильно!

Не найпростіше питання, але правильна відповідь - чистити картоплю. «Віджиматися», а точніше витискати з себе вбрану рідину, вміє графеновий аерогель з включенням наночастинок магнетиту, марширувати здатний оксид графену, а згортатися гвинтом, за словами теоретиків, може графен з певними дефектами.

Неправильно!

Не найпростіше питання, але правильна відповідь - чистити картоплю. «Віджиматися», а точніше витискати з себе вбрану рідину, вміє графеновий аерогель з включенням наночастинок магнетиту, марширувати здатний оксид графену, а згортатися гвинтом, за словами теоретиків, може графен з певними дефектами.

7. Чого ще не встигли зробити фізики з графена?

1. Повноцінний квантовий комп'ютер
2. Антиобледенитель для самолетов
3. Покриття для мотоциклетних шоломів
4. Суперсмазку для мікромашин

Правильно!

Лише про працюючі прототипи квантових комп'ютерів на графені ми не чули - хоча кубіти на його основі були розроблені. Про суперсмазку, шоломи і антиобледенителі можна прочитати у нас на сайті.

Неправильно!

Лише про працюючі прототипи квантових комп'ютерів на графені ми не чули - хоча кубіти на його основі були розроблені. Про суперсмазку, шоломи і антиобледенителі можна прочитати у нас на сайті.

8. І просте питання наостанок. Що з перерахованого точно не відноситься до графена?

1. [] Графан
2. Графин
3. Графон
4. [] Графема

Правильно!

Виявляється, майже всі ці назви вже зайняті «графенознавцями». Графан - це графен, до якого приєднали максимально можливу кількість водню, зберігши шестикутну структуру. Графон - графен, який приєднав рівно половину можливої кількості водню. Графін - графен з порушеною структурою, в якому є як подвійні, так і потрійні зв'язки (чергуються бензольні кільця і ацетиленові фрагменти). А ось графема - одиниця писемності (наприклад, буква, склади японської хірогани або ієрогліф), до неї матеріалознавці ще не дісталися.

Неправильно!

Виявляється, майже всі ці назви вже зайняті «графенознавцями». Графан - це графен, до якого приєднали максимально можливу кількість водню, зберігши шестикутну структуру. Графон - графен, який приєднав рівно половину можливої кількості водню. Графін - графен з порушеною структурою, в якому є як подвійні, так і потрійні зв'язки (чергуються бензольні кільця і ацетиленові фрагменти). А ось графема - одиниця писемності (наприклад, буква, склади японської хірогани або ієрогліф), до неї матеріалознавці ще не дісталися.

Вітаємо, ваш результат: з

Спеціаліст з графену

Ви знаєте про графену все або майже все. Чи немає у вас своїх ідей щодо того, до чого ще можна було б застосувати цей матеріал?

Поділитися результатами

Вітаємо, ваш результат: з

Лаборант Новоселова

Ви непогано розбираєтеся в питанні! Ще трохи, і ви зможете стати справжнім адептом використання графена скрізь і в усьому!

Поділитися результатами

Вітаємо, ваш результат: з

Фізик-любитель

Ви точно щось чули про графен і, мабуть, зможете відрізнити його від фуллерену і вуглецевих нанотрубок.

Поділитися результатами

Вітаємо, ваш результат: з

Перехожий

Схоже, з графеном ви зовсім не знайомі. Можливо, вас цікавить історія африканських держав або біологія безхребетних. Сподіваємося, ви все ж дізналися з нашого тіста щось нове для себе.

Поділитися результатами