Графен получил Нобелевскую Премию по физике

Нобелевская Премия 2010 по физике была вручена двум исследователям, которые первыми провели ряд экспериментов с новым материалом – графеном. Награда, врученная двум ученым Университета в Манчестере Андре Геиму и Константину Новоселову, отметила работу, которая началась около десяти лет назад над новым материалом, позволявшим создавать инновационные транзисторы и эластичные электроды.

Графен (Graphene) – это материал, который имеет массу уникальных свойств: на сегодня он является лучшим проводником электрического тока при комнатной температуре и при этом обладает невиданной до этого прочностью. Он также хорошо проводит тепло, прозрачный и гибкий.

Перед началом своего исследования Гейм и Новоселов предсказали теоретическую возможность существования такого материала, и перспективу его использования для создания транзисторов, которые бы в 100 раз превосходили современные полупроводниковые аналоги по быстродействию. Многие ученые скептически отнеслись к этой идее, так как считали, что материал толщиной в один атом будет очень нестабилен.

Однако, в 2004 году, двум «поклонникам» графена удалось создать невероятно тонкую пленку из этого фантастического материала. Структура графеновой пленки толщиной в один атом углерода напоминала пчелиные соты.

Графен не является материалом искусственным, а тем более фантастическим, он встречается в природе в естественных условиях. Слои графена можно найти в обычном «простом» карандаше, стрежень которого включает графит. И когда вы пишите таким карандашом, то тонкие слои графена остаются на листе бумаги. По иронии судьбы простой карандаш, который уже сотню лет является  орудием труда многомиллионной армии ученых, инженеров, художников и детей в школе, оказался достаточно «сложным», чтобы получить Премию Нобеля за свое содержимое.

Геим и Новоселов небыли первооткрывателями графена, но они стали первыми, кто начал серьезно изучать свойства этого уникального вещества, и добились в этом достойных успехов.

И первое что они выяснили, построив установку для исследования графена, что скорость электронов в этом проводнике может достигать 1 миллиона метров в секунду, то есть одной трехсотой скорости света в вакууме. Электроны в «сотах» графена вели себя так, как если бы их масса была равна нулю, и сопротивление току электронов по графеновому материалу было невероятно низким.

Структура графена

Это происходит благодаря идеальной структуре графена, которая является причиной экзотического квантового эффекта, изучаемого до сих пор. И уже сегодня инженеры многих компаний работают над внедрением, прозрачного, эластичного и прочного электрического проводника, которому нет равных, во многих отраслях промышленности, от разработки сенсорных дисплеев и эффективных солнечных батарей до новых сверхпрочных строительных материалов. Исследователи IBM разрабатывают матрицы графеновых транзисторов, которые сделают историей современные полупроводниковые чипы. Samsung уже разрабатывает гибкие сенсорные экраны на основе графена, которые позволят создавать электронные газеты и журналы в буквальном смысле этого слова, на фоне которых различные планшетные компьютеры современности будут выглядеть как старый патефон или швейная машинка Zinger  с ножным приводом.