Zvětšit obrázek

Jména Andrej Konstantinovič Geim (Андрей Константинович Гейм) a Konstantin Novoselov (Константин Новосёлов) prozrazují, že oba fyzikové nejsou rozenými Brity.

Kungliga Vetenskapsakademien, tedy švédská Královská akademie věd udělila letošní Nobelovu cenu za fyziku dvěma vědcům z britské University of Manchester. Jsou to:
Andrej Geim a Konstantin Novoselov,
kteří byli oceněni za „přelomové experimenty týkající se dvojrozměrného materiálu grafenu“

Za letošní nobelovku oba její čerství nositelé vděčí jedné z nejběžnějších látek kolem nás i ve vzdáleném vesmíru, uhlíku. Navíc jeho velmi úsporné formě, ve které jsou jednotlivé atomy uspořádány do šestiúhelníků tvořících v podstatě dvojrozměrnou vrstvu o tloušťce jednoho atomu. Fyzikům se podařilo prokázat, že tento neobyčejný materiál, grafen, má i neobvyklé vlastnosti, vyvěrající z tajemných hlubin kvantového světa.

Grafen je vskutku obdivuhodnou látkou. Je nejtenčí, ale i nejpevnější (v propočtu na tloušťku). Je vynikajícím vodičem elektřiny a v přenosu tepla nemá konkurenta. Grafenová monovrstva je zcela průhledná, ale její hustota nedovolí proniknout ani malým atomům helia.

Geim a Novoselov první miniaturní kousek grafenu získali z běžné tuhy (grafitu). Pomocí obyčejné lepicí pásky se jim podařilo oddělit drobounký plátek, jakousi „vločku“ grafitové jednoatomární vrstvy, což je vlastně grafen. V té době málokdo věřil, že tak tenké krystalické materiály mohou být stabilní.

V současnosti Novoselov s kolegy studují i jiné typy dvojrozměrných krystalů například nitridu boritého, různých dichalkogenitů nebo komplexních oxidů. Byl to ale grafen, jenž otevřel tuto dlouho utajenou oblast, kde se vědci potkávají s fascinujícími kvantovými jevy. Nové poznatky vedou k obrovským možnostem praktických aplikací, včetně vytváření netradičních materiálů a výroby nových typů elektronických zařízení. Například budoucí grafenové tranzistory by měly být výrazně rychlejší než ty dnešní křemíkové, což je příslibem mnohem výkonnějších počítačů.

Zvětšit obrázek

Struktura grafenu.

Díky vynikající průhlednosti a vodivosti je grafen ideálním materiálem pro výrobu transparentních dotykových displejů, světelných panelů a zdá se, že i solárních článků. Příměs grafenu v plastech z nich dělá vodiče elektřiny, zvyšuje jejich tepelnou odolnost a mechanickou pevnost. Grafenem dodaná houževnatost umožňuje vývoj nových kompozitů, které jsou nejen extrémně pevné, ale zároveň pružné a lehké. A to vše jsou vlastnosti ideální pro výrobu satelitů, letadel, aut…

Dnes jenom 36letý Konstantin Novoselov spolupracoval s 51letým Andrejem Geimem již v průběhu svého doktorandského studia v Nizozemí. Po jeho ukončení dostal nabídku, jež se neodmítá a následoval Geima do Británie. Nepochybně si oba Rusové, kteří vystudovali Moskevský fyzikálně-technický institut, dobře rozuměli i přes 15letý věkový rozdíl. Vytvořili vskutku kreativní tandem, který jistě bude i nadále na čele výzkumu překvapivých vlastností jednoatomárních vrstev nejen grafenu, ale i jiných chemických látek. Oba totiž působí jako profesoři fyziky na stejném pracovišti - na Univerzitě v Manchesteru. Jejich studentům je nepochybně co závidět.

I proto, že prý mezi charakterové vlastnosti obou letošních laureátů Nobelovy ceny za fyziku patří hravost. Ta je nepochybně spjata s kreativitou a neotřelým myšlením. Spolu s pracovitostí a cílevědomostí mohou dovést zvídavého člověka až do stockholmské Koncertní síně (Konserthuset) a do Modrého sálu Stockholmské radnice, kde desátého prosince si zahraje jednu z hlavních rolí ve dvou dejstvích velkolepé premiéry, kterou budou sledovat stovky milionů lidí na všech kontinentech. A jeho jméno se zapíše do historie vědy, tak, jak jsou v ní ode dneška zapsána i jména Andrej Geim a Konstantin Novoselov. Jednou vrstvou tuhy – grafenem.

Zdroj: nobelprize.org

Zvětšit obrázek

První Nobelovy ceny se udělovaly v roce 1901, ale ta letošní není 110. ročníkem, protože v letech 1916, 1931, 1934, 1940, 1941 a 1942 se svět potýkal s problémy, při nichž hrůzou umlkají múzy. V oblasti fyziky je oceněných laureátů 188, ale rozdaných medailí 189 protože Američan John Bardeen jí byl poctěn dvakrát – v roce 1956 "nobelovku" získal spolu s Williamem Shockleyem za výzkum polovodičů a objev tranzistorového jevu a v roce 1972 s Leonem N. Cooperem a Johnem R. Schriefferem za jejich příspěvek k výzkumu supravodivosti. 28 krát byla oceněna trojice fyziků a 29 krát dvojice, jako je tomu i letos.

Na rubu medaile za fyziku, který je stejný i pro oblast chemie, je citát z Vergiliovy Eneidy „Inventas vitam juvat excoluisse per artes“ (Objevy život zlepšují, umění ho činí krásnějším). Tyto slova si mohou na svých medailích přečíst i laureáti nobelovek za medicínu a literaturu. Ocenění za mír má jiné heslo, jenom ekonomové si na svých metálech žádná moudrá slova nepřečtou.