EN FACE: Andre Geim…

…laureat tegorocznej nagrody Nobla z fizyki za badania nad grafenem i wcześniejszego antyNobla za wykorzystanie pola elektromagnetycznego do lewitacji żaby w kropli wody, fizyk, kierownik Centrum Nanotechnologii uniwersytetu w Manchesterze.

EN FACE: Andre Geim…

O GRAFENIE

To materiał zbudowany z pojedynczej warstwy atomów węgla. Sześć lat temu dzięki mechanicznemu wyodrębnianiu kolejnych warstw grafenu z grafitu - w dodatku przy wykorzystaniu… taśmy klejącej - udało się uzyskać pierwszą, jednoatomową warstwę nowego pierwiastka. Jeszcze do niedawna produkcja grafenu na skalę przemysłową była niesamowicie kosztowna. Dwa lata temu koszt uzyskania jednego centymetra kwadratowego wynosił ok. 100 mln USD. Dziś - dzięki rozwojowi technologii wytwarzania - jest to ok. 100 USD. Metoda opracowana przez naukowców z Korei Południowej pozwala na produkcję wafli grafenowych o przekątnej rzędu kilkudziesięciu centymetrów. To z kolei otwiera drogę do przemysłowego wykorzystania właściwości fizycznych grafenu.

O KORZYŚCIACH Z WYKORZYSTANIA NOWEGO MATERIAŁU

Grafen jest niemal przezroczysty, a przy tym elastyczny i bardzo wytrzymały. Dodatkowe korzyści wynikają z faktu, że elektrony w tym materiale poruszają się z prędkością rzędu miliona m/s. To 100 razy szybciej niż w krzemie i tylko 300 razy wolniej niż prędkość światła. Grafen może również znaleźć zastosowanie w produkcji wyświetlaczy dotykowych i baterii słonecznych. Natomiast niewielka jego domieszka w plastiku powoduje, że staje się on przewodnikiem. Dodatkowo zyskuje na wytrzymałości. Z punktu widzenia rozwoju technologii teleinformatycznych najważniejszą cechą grafenu jest fakt, że charakteryzuje się on wysokim przewodnictwem elektrycznym i cieplnym. Pierwiastek ten w temperaturze pokojowej ma niższy opór właściwy niż srebro, najlepszy znany przewodnik elektryczny. Podobnie w przypadku przewodności cieplnej. Zdaniem ekspertów wykorzystanie tego pierwiastka pozwoliłoby na wyprodukowanie układów zdolnych wykonywać nawet 1 bilion operacji na sekundę. Niewykluczone więc, że za kilka lat w komputerach osobistych zagoszczą układy grafenowe taktowane zegarami 1THz. W lutym br. firmie IBM udał się wyprodukować tranzystor grafenowy o częstotliwości taktowania rzędu 100 GHz. Wykorzystanie nowego materiału pozwoli też na dalece idącą miniaturyzację. Poza tym, ubiegłoroczne badania dowodzą, że grafen poddany prostej obróbce chemicznej zamienia się w izolator. Nie jest więc wykluczone, że materiał ten zastąpi wszystkie pierwiastki stosowane dziś w produkcji mikroprocesorów. Proszę wyobrazić sobie układ zbudowany z wysoce przewodnego grafenu, z elementami wykonanymi z przetworzonego chemicznie, ale wciąż tego samego materiału, funkcjonującego jako półprzewodnik lub izolator.

O OTRZYMANIU NOBLA I ANTYNOBLA

Myślę, że jestem pierwszym naukowcem, któremu udało się uzyskać obie nagrody. Z obu jestem bardzo dumny.

O PRACY NAUKOWCA W WIELKIEJ BRYTANII:

Po uzyskaniu doktoratu w Instytucie Fizyki Ciał Stałych Rosyjskiej Akademii Nauk rozpocząłem staż podoktorski w Uniwersytecie w Nottingham. Pierwszym wstrząsającym doświadczeniem jakie pamiętam był fakt, że mogłem skupić się na badaniach, zamiast angażować się w poszukiwanie środków niezbędnych do pracy naukowej.


TOP 200