Российские учёные получили Нобелевскую премию
Два выходца из России – Андрей Гейм и Константин Новоселов, ныне работающие в Манчестерском университете в Великобритании, – удостоены Нобелевской премии по физике за разработку графена – нового материала с уникальными свойствами.
Путь к Нобелевской премии начался для ученых с банального кусочка скотча и графитового карандашного стержня. Несколько лет назад Гейму и Новоселову понадобилась тонкая пластина графита для исследования его электропроводящих свойств. Они попробовали "ободрать" тончайшие слои с карандашного стержня, наклеивая и снимая скотч. В итоге удалось получить материал, толщиной всего в один атом. "Материалы, толщиной в один атом, – особенные: по своим свойствам они совершенно не похожи на стандартные, трехмерные", – заметил Гейм.
По мнению ученого, графен идеально подходит для производства быстродействующих транзисторов и в отдаленном будущем может вытеснить кремний. В феврале появилась публикация о графеновом транзисторе, работающем в диапазоне радиочастот, а в июне японские и корейские ученые презентовали первый сенсорный экран из графена.
– Кристаллы, толщиной в один атом или одну молекулу, – это чудо-материалы, – поясняет сам Андре Гейм. – Графен тверже и прочнее алмаза, но растягивается на четверть своей длины, точно резина. Графен не пропускает газы и жидкости, проводит тепло и электричество лучше, чем медь. Графеновые транзисторы работают быстрее кремниевых, с графеном можно проводить небывалые эксперименты в сфере квантовой механики.
Нобелевскую премию по физике редко получают в 36 лет, нечасто и в 51, но именно таков возраст Константина Новоселова и Андрея Гейма – двух ученых российского происхождения, награжденных в этом году премией, обычно присуждаемой ветеранам научного поприща.
Исследования Гейма и Новоселова можно считать прорывом в нанотехнологиях – новой и невероятно многообещающей науке. Известно, что алмазы, как и графит, представляют собой кристаллы углерода. Разница в том, что в алмазе атомы углерода формируют трехмерный кристалл, в то время как графит состоит из многочисленных слоев двухмерного кристалла. "На атомном уровне свойства материалов могут радикально меняться", – пояснил изданию Марко Полини, эксперт по нанотехнологиям Laboratorio NEST Национального научного центра. И именно в бесконечно маленьком мире графит взял реванш. Графен – материал, состоящий из одиночного слоя атомов углерода, собранных в гексагональную решетку, – обладает большой механической жесткостью и хорошей теплопроводностью. Высокая подвижность носителей заряда делает его перспективным для использования в самых различных областях. Прежде всего, чипы на основе графена могут открыть дорогу к миниатюризации электронных компонентов, и в ближайшие годы графен может стать основой для компьютерных экранов – тонких и невероятно легких, как лист бумаги. Далее ожидается создание сенсоров, чувствительных к появлению самого минимального количества загрязняющих веществ. Кроме того, будет достаточно добавить один промилле графена, чтобы получить более прочный и устойчивый к высоким температурам пластик. Иными словами, вполне справедливо сказать: "Графен – forever". Открытый материал обладает действительно удивительными свойствами, продолжает издание: квадратный метр решетки графена весит менее миллиграмма, при этом на гамаке из него могла бы с комфортом разместиться кошка.