Изобретенный российскими физиками самый тонкий материал совершит революцию в электронике
Нобелевская премия по физике досталась двум, проживающим в Великобритании, выходцам из России: 36-летнему Константину Новоселову и 51-летнему Андре Гейму. В 2004 г. они получили материал нового поколения — графен, представляющий собой сверхтонкую форму углеродной пленки толщиной в один атом. Андре Гейм, получивший в 2000 г. гражданство Голландии, сейчас возглавляет Центр мезофизики и нанотехнологий Манчестерского университета, а Константин Новоселов, имеющий двойное гражданство (Великобритании и России), является сотрудником этого центра.
Эти двое ученых, которые ранее были сотрудниками физических институтов в подмосковной Черноголовке, разделят премию в 10 млн. шведских крон ($1,5 млн.) В пояснительной записке Шведской Королевской академии наук сказано, что их эксперименты с графеном должны привести к созданию новых материалов и производству передовых электронных устройств.
Открытие графена было удивительно простым. Этот материал был получен из куска графита — точно такого, который является грифелем обычного карандаша. Ученые под микроскопом отщепляли тончайшие углеродные слои от графита, налипшего на канцелярский скотч. В результате им удалось «отлепить» пленку толщиной в один атом, структура которой подобна пчелиным сотам.
Ранее считалось, что такого свободного идеального двумерного кристалла не может существовать в природе. Ученые думали, что он должен потерять устойчивость и превратиться в нечто другое, ведь графен представляет собой плоскость без толщины.
«Присуждение этой Нобелевской премии вызовет улыбку на лице каждого ученого, поскольку это показывает, что вы все еще можете получить престижную награду, бездельничая в лаборатории. Профессорам Гейму и Новоселову повезло открыть новый материал, который имеет потенциал совершить переворот в электронике, после того как они заметили, что могут получать тонкие слои графита с кончика карандаша, не используя ничего более сложного, чем скотч. Этот удивительный материал мог обнаружить любой человек, когда-либо державший в руках карандаш, но первооткрывателями стали профессора Гейм и Новоселов, которые потратили время, чтобы взглянуть внимательнее»,— заявил глава отдела материаловедения Лондонского Королевского колледжа Марк Миодовник.
Оказалось, что графен обладает целым букетом уникальных качеств. В силу своей чрезвычайно малой толщины он прозрачен, при этом у него необычно высокая прочность (в 200 раз выше, чем у конструкционной стали) и самая высокая среди известных материалов подвижность электронов. Это делает графен наиболее вероятным кандидатом на звание материала номер один в наноэлектронике.
Графеновые транзисторы, к созданию которых приступили профессора Гейм и Новоселов, смогут работать на порядок быстрее, чем ныне существующие. Это поможет повысить скорость работы вычислительных машин, снизить энергопотребление и нагревание в ходе работы и сделать их легкими.
Также, по словам ученых, графен может обеспечивать электропроводность пластмасс, одновременно увеличив их теплостойкость. Он может быть использован для создания сверхлегких материалов в авиационной и космической индустрии. Прозрачность графена делает его очень привлекательным для использования в качестве электродов солнечных батарей или сенсорных жидкокристаллических дисплеев.
«Представьте себя 100 лет назад, узнавшего новость, что кто-то открыл удивительные свойства полимеров, и что в тот момент вы не знаете, какие продукты получатся из этих полимеров, — вы можете только вообразить области применения. Я надеюсь, что графен и другие двухмерные кристаллы изменят повседневную жизнь, как изменили человечество пластики»,— прокомментировал свое открытие Андре Гейм.
Нынешний лауреат уже успел прославиться курьезными открытиями. В 2000 г. господин Гейм получил позорную Шнобелевскую премию, которую вручают за самые дурацкие достижения в науке. Поводом для этой награды стали его опыты с левитирующей лягушкой. Ученый заставлял зверюшку парить в воздухе с помощью мощных магнитов. Таким образом, Андре Гейм стал первым в истории ученым, заслужившим как Нобелевскую, так и «антинобелевскую» премии.
