Nobel z fizyki za grafen

Królewska Szwedzka Akademia Nauk ogłosiła wczoraj dwójkę laureatów tegorocznej Nagrody Nobla z fizyki. Andriej Gejm i Konstantin Nowosiołow zostali nagrodzeni za odkrycie grafenu - odmiany węgla mającej niemal cudowne właściwości, która wkrótce odmieni oblicze wielu dziedzin techniki.

Obaj pochodzący z Rosji uczeni są obecnie zatrudnieni na University of Manchester w Wielkiej Brytanii. Co ciekawe, jeden z nich (Gejm) 10 lat temu zdobył nagrodę Ig Nobel, nazywaną także AntyNoblem, za słynny już eksperyment z żabą lewitującą w silnym polu magnetycznym [wideo]. Czyni to Gejma pierwszym noblistą i antynoblistą w jednej osobie.

O samym grafenie, czyli odkrytej w 2004 r. odmianie alotropowej węgla składającej się z płaskiej, pojedynczej warstwy heksagonalnie rozmieszczonych atomów, pisaliśmy na łamach Gadżetomanii wielokrotnie. Niemal za każdym razem miało to związek z nową, nierzadko zaskakującą możliwością zastosowania tego materiału w technologii i w medycynie.

Przykładowo: grafen znalazł zastosowanie w tworzeniu tanich paneli dotykowych, a także, ze względu na właściwości antybakteryjne, może być użyty w produkcji opatrunków czy opakowań do żywności. Jednak najbardziej zadziwiające i równocześnie obiecujące perspektywy wykorzystania grafenu wiążą się z jego niezwykłymi właściwościami elektrycznymi i mechanicznymi.

Wkrótce po odkryciu nowego materiału stwierdzono, że elektrony swobodne poruszają się w jego obrębie tak, jak gdyby nie miały masy. Dzięki temu są w stanie osiągnąć prędkość równą aż 1/300 prędkości światła. Nie tylko stanowi to gratkę dla fizyków, którzy mogą w ten sposób badać równocześnie efekty kwantowo-mechaniczne i relatywistyczne (tj. związane z teorią względności), ale czyni realną znacznie szybszą elektronikę, bijącą na głowę osiągi współczesnych komputerów.

Grafen okazuje się również najwytrzymalszym znanym ludzkości materiałem. Szacuje się, że grafenowa membrana, mimo swojej jednoatomowej grubości, potrafi utrzymać ciężar kota, a już płachta o grubości foliowej torebki nie powinna się rozerwać nawet pod dwutonowym samochodem. Tak duża wytrzymałość tego materiału pozwoliła na wprawienie wykonanych z niego niewielkich płatków w rekordowo szybki ruch wirowy.

Powyższa, z konieczności skrótowa charakterystyka grafenu nie wyczerpuje wszystkich potencjalnych zastosowań, jakie znaleźli i wciąż znajdują dla niego naukowcy różnych specjalności, włączając Gejma i Nowosiołowa. W świetle powyższego nie dziwi ani Nagroda Nobla dla obu odkrywców, ani nawet to, że została im ona przyznana tak szybko. Uroczyste wręczenie tych najbardziej prestiżowych nagród naukowych odbędzie się w Sztokholmie już jutro.

Źródło: ScienceDaily