Двое учёных — уроженцев России — получат Нобелевскую премию по физике за исследования материала, который, возможно, когда-нибудь вытеснит кремний с позиции основного современного материала, применяемого в электронной промышленности.
Королевская академия наук Швеции присудила полтора миллиона долларов Андрею Гейму (51 год) и Константину Новосёлову (36 лет) за «передовые опыты» с новой формой углерода под названием графен.
Учёные начинали физиками в России, а теперь работают в Манчестерском университете (Великобритания). Новосёлов стал одним из самых молодых лауреатов за всю историю Нобелевской премии.
Путь к премии начался скромно — с кусочка клейкой ленты и графита, который можно добыть из любого карандаша.
Семь лет назад во время изучения электрических свойств графита российским учёным понадобились очень тонкие плёнки из этого материала. Шлифование куска графита результатов не дало, и они попробовали отшелушивать от него крайне тонкие слои с помощью клейкой ленты. Шелушение сработало, и они стали шелушить материал всё дальше и дальше, пока не получили материал толщиной всего в один атом.
«Шесть или семь лет назад мы натолкнулись на материал совершенно нового рода», — рассказал Гейм по телефону. — «Нельзя и представить толщины меньшей, чем один атом. Мы обнаружили, что у этого материала изумительные свойства — совершенно не такие, как у любого стандартного трёхмерного материала».
Предполагается, что графен — самый тонкий и самый прочный материал в мире, более чем в сто раз прочнее самой прочной стали. Он почти прозрачен, обладает исключительно высокой плотностью и непроницаем для газов и жидкостей.
«Он твёрже алмаза. Но в то же время его можно растягивать, как резину», — рассказывает Гейм.
На веб-сайте Нобелевского комитета, где расписаны научные основы создания графена, отмечается, что если изготовить из графена гамак площадью в один квадратный метр, то он будет практически невидимым, но выдержит вес четырёхкилограммового кота. Сам гамак при этом будет весить меньше, чем один ус этого кота.
Кроме того, графен, оказывается, лучше любого другого материала проводит тепло и электричество. Эксперименты показали, что при комнатной температуре в графене электроны движутся примерно в сто раз быстрее, чем в кремнии.
По словам Гейма, благодаря этим свойствам графен становится идеальным кандидатом на роль материала для изготовления высокоскоростных транзисторов в мобильных телефонах, электродов для секвенирования ДНК и прочих электронных приборов.
Множество научных коллективов уже сейчас пытаются найти применение свойствам нового наноматериала. В феврале учёные из IBM опубликовали в журнале Science статью, в которой описали радиочастотный транзистор из графена.
В июне японские и корейские учёные продемонстрировали первый сенсорный экран, изготовленный из графена. А на фирме Vorbeck Materials из города Джессап (штат Мэриленд) сделали электропроводящий тонер для печатной электроники, основным ингредиентом которой является графен.
Применение кремния преобразило всю отрасль электроники и компьютеров, так как кремниевые транзисторы оказались быстрее и меньше по размерам. Но считается, что сейчас транзисторы из кремния и прочих уже используемых материалов приближаются к пределу миниатюризации при сохранении эффективности. Графен же предлагается на роль заменителя кремния, только не сейчас и не в ближайшее время.
«Этого не случится ещё двадцать лет», — считает Гейм. — «Изготовление интегрированных схем из графена пока где-то далеко за горизонтом».
Теоретические исследования графена начались до 2004-го года. Некоторые исследователи, однако, предполагали возможность создания стабильных поверхностей из материала. Гейм и Новосёлов добились этого и в конце 2004-го опубликовали результаты исследований в журнале Science.
Как пишет шведская академия, вдвоём они достигли результата «в такое время, когда многие считали невозможным стабильное существование столь тонких кристаллических материалов».
Гейм имеет нидерландское гражданство, Новосёлов — двойное британское и российское. Они работают в паре уже долгие годы, зачастую проводя весьма необычные эксперименты. Несколько лет назад Гейм при помощи магнитных эффектов левитировал живую лягушку. Кроме того, вместе с Новосёловым он изобрёл ленту «геккон», основанную на принципе биомимикрии — в подражание ногам ящерицы-геккона, позволяющим ей карабкаться по отвесной стене и стоять на потолке вниз головой.
По словам Гейма, утром во вторник он сидел дома и работал, когда ему позвонили из шведской академии. Гейм хочет минимизировать огласку, связанную с получением премии, чтобы сосредоточить всё своё внимание на необычных свойствах графена.
«Буду пахать и дальше, как всегда», — сказал Гейм.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ
Двое учёных — уроженцев России — получат Нобелевскую премию по физике за исследования материала, который, возможно, когда-нибудь вытеснит кремний с позиции основного современного материала, применяемого в электронной промышленности.
