В 2010 году удостоены Нобелевской премии по физике за эксперименты с этим уникальным материалом
Andre Geim
Autor: Prolineserver / Holger Motzkau 2010, (Wikimedia Commons)
Konstantin Novoselov
Autor: Zp2010 (Wikimedia Commons)
·Ученые российского происхождения Андрей Гейм и Константин Новоселов работали в Манчестерском университете(Великобритания), когда пришла новость о том, что они были удостоены Нобелевской премии по физике за работу по изучению графена. Они открыли его вместе шестью годами ранее, в 2004 году.
Андрей Гейм родился в 1985 году, окончил среднюю школу с углубленным изучением английского языка, а затем получил высшее образование в Московском физико-техническом институте и учился в аспирантуре в Институте физики твердого тела АН СССР. Константин Новоселов родился в 1974 году и закончил Московский физико-технический институт. Приняв решение о написании докторской диссертации с Андреем Геймом, Новоселов перебрался в Нидерланды, где работал его руководитель. После того, как Гейм переехал в Манчестер, Новоселов последовал за своим учителем, чтобы продолжить совместную работу.
В настоящее время Гейм имеет гражданство Нидерландов, а Константин Новоселов — российское и британское гражданство.
По сложившейся у них традиции, в пятницу после завершения рабочего дня в лаборатории Гейм и Новоселов проводили несколько часов, чтобы поэкспериментировать с новыми идеями. Именно во время одного из таких пятничных экспериментов им удалось получить из графита двухмерный углерод, оказавшийся самым тонким (толщиной в один атом) и одновременно прочным, гибким, твердым, прозрачным, необычайно легким материалом, к тому же лучшим проводником электричества. Так был открыт графен.
В нашем блоге были опубликованы две статьи об особенностях графена, его применении и новых направлениях исследований, посвященных графену:
Графен: вещество, которое изменит наш мир
Графен: последние новости (Часть II)
Последние новости о графене
До сегодняшнего дня одной из задач, стоявших перед исследователями графена, было упростить процесс получения графена из графита и добиться чистоты материала в зависимости от сферы его применения.
На прошлой неделе, однако, ученые из Массачусетского технологического института (MIT) и Калифорнийского университета в Беркли объявили о разработкепростого способа устранения этого препятствия — и без особых затрат.
Суть проблемы
В чистом виде графен лишен некоторых свойств, которые оказываются просто незаменимы, например, в электронных устройствах. Чтобы изменить графен и получить требуемые свойства, необходимо добавить к нему атомы кислорода. Существующие методы до сих пор сталкивались с одной проблемой: атомы кислорода распределяются по поверхности графена непредсказуемо, в связи с чем приходилось подвергать материал обработке при температуре 700-900 градусов Цельсия или использовать агрессивные химикаты, загрязняющие окружающую среду.
Решение
Новый метод — опубликованный в Nature — позволяет улучшить графен, используя низкие температуры всего 50-80 градусов Цельсия, без необходимости химической обработки, и может применяться в масштабном производстве, что важно для коммерческих разработок. Кроме того, метод позволяет изменять распределение атомов кислорода, формируя кластеры и одновременно оставляя между ними участки чистого графена, что имеет первостепенное значение для электроники. Учеными также было замечено, что при такой обработке значительно повышается способность графена поглощать видимый свет, благодаря чему графен представляет собой идеальный материал для солнечных ячеек.
Открытию графена сопутствовали любопытные обстоятельства: Гейм и Новоселов не использовали какое-либо сложное оборудование или технологический процесс. Хватило очень липкой ленты, чтобы отделять пластины графита (стержень простого карандаша), и кремниевой основы. При этом они смогли распознать открытие и предвидеть многочисленные возможности его применения.
Сделав открытие, они написали о нем статью в журнал Nature, в публикации которой было отказано.
Изображения
Видео:
Андрей Гейм и Константин Новоселов на церемонии вручения Нобелевской премии
