Novoselov Konstantin Sergeevich nasceu em 23 de agosto de 1974 em Nizhny Tagil (região de Sverdlovsk). Pai, Sergey Viktorovich, trabalhou como engenheiro em Uralvagonzavod, mãe, Tatyana Glebovna, trabalhou como professora de inglês. Atualmente, os pais moram em Moscou.
Ele estudou na escola Nizhny Tagil nº 39, cujo diretor era seu avô Viktor Konstantinovich, e sua mãe ensinava na mesma escola. Na sexta série, ele ficou em primeiro lugar na Olimpíada Regional de Física de Sverdlovsk, em 1990 e 1991. participou das Olimpíadas da União em física e matemática (entre os dez mais fortes). Ao mesmo tempo, no ensino médio, ele estudou na Escola de Correspondência de Física e Tecnologia do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou (MIPT).
Em 1997 graduou-se com honras na Faculdade de Física e Eletrônica Quântica do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou com especialização em nanoeletrônica.
Doutor em Filosofia (PhD). Em 2004, defendeu sua tese na Universidade de Nijmegen (Holanda) sobre o tema "Criação e aplicação de microssondas mesoscópicas baseadas no efeito Hall quântico".
De 1997 a 1999 - estudante de pós-graduação no Instituto de Problemas de Tecnologia de Microeletrônica e Materiais de Alta Pureza da Academia Russa de Ciências (IPTM RAS) em Chernogolovka, região de Moscou.
Em 1999, mudou-se para a Holanda e começou a trabalhar no laboratório de alto campo magnético da Universidade de Nijmegen, onde Andrey Geim (graduado do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou, no final dos anos 1980 - funcionário do IPTM RAS) tornou-se seu Supervisor.
Em 2001, junto com Game, mudou-se para trabalhar no Reino Unido. Ele foi admitido na Universidade de Manchester como bolsista de pesquisa.
Envolvido em pesquisa no campo da física mesoscópica e nanotecnologia. Em 2000, foi um dos autores do estudo das propriedades de supercondutores com tamanhos inferiores a um micrômetro. Em 2003, junto com a Game, ele criou fita adesiva usando o mecanismo de colagem do pé da lagartixa.
A principal conquista científica de Konstantin Novoselov é o estudo do grafeno - uma nova modificação alotrópica (excelente em propriedades e estrutura) do carbono, um material promissor para a nanoeletrônica. Em 2004, Novoselov e Game, pela primeira vez na história, conseguiram obter em condições de laboratório um filme de grafeno com um átomo de espessura de grafite.
Ele é professor da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Manchester. A partir de 2014, ministra o curso "Fronteiras Avançadas em Física do Estado Sólido".
Em 5 de outubro de 2010, Novoselov recebeu o Prêmio Nobel de Física (junto com Geim) por "experimentos fundamentais com o material bidimensional grafeno". Tornou-se o mais jovem laureado com o Nobel de física nos últimos 37 anos (desde 1973) e o único laureado em 2010 em todos os campos nascidos após 1970.
Comendador da Ordem do Leão da Holanda (2010; por contribuições extraordinárias à ciência holandesa). Por serviços prestados à ciência, ele recebeu o título de Cavaleiro Bacharel (atribuído em 31 de dezembro de 2011 por decreto da rainha Elizabeth II). Cavaleiro da Ordem do Império Britânico: uma cerimônia solene no Palácio de Buckingham foi realizada em maio de 2012 pela filha da rainha da Grã-Bretanha, a princesa Anne.
Vencedor do Prêmio Europeu Nicholas Kurti (Prêmio Europeu Nicholas Kurti; 2007; por trabalhos na área de pesquisa de baixas temperaturas e campos magnéticos). Em 2008, ele recebeu o Prêmio Eurofísica pela descoberta do grafeno.
Membro da Royal Society of London desde 2011, recebeu sua Medalha Leverhulme em 2013 por seu trabalho com grafeno.
Desde 2013 - membro estrangeiro da Academia Búlgara de Ciências.
Mora em Manchester, é cidadão russo e súdito britânico.
Esposa - Irina, microbiologista. Filhas gêmeas - Victoria e Sophia (nascidas em 2009).
Gosta de tocar piano.
O grafeno é um material que tem estado no centro das atenções de físicos experimentais em todo o mundo nos últimos seis anos. Antes disso, no entanto, por 40 anos, acreditava-se que uma folha de carbono bidimensional nada mais era do que uma abstração de modelo, o que em alguns casos torna possível fazer cálculos complicados em mecânica quântica um pouco mais eleváveis e visíveis. Assim, Konstantin Novoselov e Andrey Game, atualmente trabalhando na Universidade de Manchester, receberam o Prêmio Nobel por mover o grafeno de um plano teórico para um prático. No entanto, as primeiras coisas primeiro.
Longo caminho para o grafeno
Sabe-se da química escolar que as propriedades de uma substância dependem não apenas dos átomos que a compõem, mas também de sua posição relativa. O carbono é geralmente citado como exemplo, que no caso de um arranjo de átomos dá grafite sujo e quebradiço, e no outro - diamante brilhante e duro. Essas substâncias simples que têm propriedades diferentes com a mesma composição são chamadas de modificações alotrópicas. Nesse sentido, grafite e diamante são modificações alotrópicas do carbono.
Nos anos 60 do século passado, os físicos começaram a estudar intensivamente não apenas modificações alotrópicas tridimensionais, mas também bidimensionais. Em particular, por exemplo, os átomos de carbono podem estar localizados no mesmo plano da maneira mais simples e natural - na forma de uma rede hexagonal (ou seja, uma rede na qual todas as células são hexágonos). Mesmo assim, a propósito, essa ideia não era nova - por exemplo, Oscar Klein previu propriedades quânticas incomuns para esse material em 1929.
Ao mesmo tempo, foram feitas tentativas para obter "pedaços" separados de carbono plano, mas não levaram ao sucesso. Como resultado, muitos cientistas decidiram que era basicamente impossível obter esse material na prática por razões de estabilidade (isso acontece o tempo todo na física - por exemplo, os quarks que compõem os hádrons não existem separadamente).
Como resultado, o grafeno permaneceu nada mais do que uma abstração, conveniente, por exemplo, para cálculos, porque no caso de duas dimensões, muitas equações relacionadas, por exemplo, à mecânica quântica, são visivelmente simplificadas.
O primeiro prenúncio da descoberta revolucionária de Andrey Geim e Konstantin Novoselov foi a descoberta dos fulerenos em meados da década de 1980. Fulerenos são poliedros convexos com átomos de carbono em seus vértices. O material mais famoso é chamado C 60 - nesta modificação, os átomos estão localizados nos vértices de uma figura que se assemelha a uma bola de futebol (em matemática, esse poliedro é chamado de icosaedro truncado). Por essa descoberta, aliás, os americanos Robert Curl e Richard Smellie, juntamente com o britânico Harold Kroto, receberam o Prêmio Nobel de Química em 1996.
Então, na década de 90, o desenvolvimento da tecnologia tornou possível estudar os chamados nanotubos de carbono (vários grupos de pesquisadores, incluindo físicos soviéticos, reivindicam o título de descobridores desses objetos de uma só vez). Dos tubos, ao que parece, ao grafeno é um tiro de pedra: eu os cortei longitudinalmente, desdobrei-os - é uma folha de carbono bidimensional pronta. Acontece que foi isso que cientistas da Universidade de Stanford e da Universidade Rice provaram em 2009. No entanto, pela primeira vez o material "impossível" foi obtido de uma maneira diferente.
Guerra de Dominação
Andrey Konstantinovich Geim nasceu em 1958 em Sochi. Em 1982 graduou-se na Faculdade de Física Geral e Aplicada do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou, e em 1987 defendeu sua tese de doutorado no Instituto de Física do Estado Sólido da Academia de Ciências da URSS. Até 1990, trabalhou no Instituto de Problemas de Tecnologia Microeletrônica e Materiais de Alta Pureza, depois do qual foi para o exterior. Na época da descoberta (2004), ele trabalhava com Konstantin Novoselov na Universidade de Manchester. Agora ele trabalha lá, sendo formalmente um cidadão da Holanda. Vale ressaltar que Game é o vencedor do Prêmio Ig Nobel em 2000 por seu estudo da levitação de sapos.
Como costuma acontecer na ciência, Geim e Novoselov conseguiram não apenas surpreender a maioria dos físicos ao obter material considerado instável na prática, mas também se antecipar a vários outros grupos de pesquisadores que literalmente o sopraram na nuca.
Assim, por exemplo, a tecnologia de peeling (este é o nome da técnica pela qual os imigrantes da antiga URSS trabalhavam) não foi inventada por Game e Novoselov - esse método foi tentado sem sucesso por pesquisadores liderados por Rodney Ruoff, da Universidade do Texas. em 1999.
Além disso, apenas dois meses após o aparecimento do artigo de Geim e Novoselov, cientistas da Georgia Tech University enviaram um artigo para publicação no qual se propunha obter folhas finas de carbono queimando carboneto de silício a uma temperatura de 1300 graus Celsius. Além disso, ao mesmo tempo, físicos da Universidade de Columbia tentaram "desenhar" filmes semelhantes - eles anexaram um cristal de carbono à agulha de um microscópio de força e o conduziram sobre a superfície. Desta forma, no entanto, eles conseguiram obter filmes com a espessura de 10 camadas de carbono.
Konstantin Sergeevich Novoselov nasceu em 1974 em Nizhny Tagil. Em 1997 ele se formou no Instituto de Física e Tecnologia de Moscou e até 1999 trabalhou no Instituto de Problemas de Tecnologia Microeletrônica e Materiais Altamente Puros, após o qual foi para o exterior. Atualmente trabalhando na Universidade de Manchester. Ele tem duas cidadanias - russa e britânica.
Como Game e Novoselov ficaram à frente de seus rivais? Acontece que quem já escreveu com um lápis, contra sua vontade, estava envolvido na produção de folhas de grafeno - enquanto escreve, o carbono da ponta de grafite descasca em flocos planos, alguns dos quais podem ter apenas um átomo de espessura. Foi essa ideia que Geim e Novoselov usaram - eles descascaram os flocos de grafite com fita adesiva, após o que os transferiram para um substrato especial. Em 2004 em Ciência apareceu um artigo de físicos em que descreviam não só a tecnologia para a obtenção do grafeno, mas também algumas de suas propriedades.
Físicos aprenderam a criar fitas de grafeno adequadas para nanoeletrônica. Os cientistas explicaram as falhas da supercondutividade de alta temperatura. Os físicos conseguiram povoar lugares livres no grafeno com elétrons. Os químicos conseguiram aumentar o tamanho de uma folha de grafeno dezenas de vezes. Físicos descobriram o mecanismo de ruptura do grafeno. Todos os itens acima são apenas as manchetes das notas sobre grafeno que apareceram no Lente.ru desde o início de 2010.
Nos últimos 6 anos desde a descoberta de Geim e Novoselov, os cientistas aprenderam não apenas a produzir pedaços mais ou menos grandes de grafeno, mas também descobriram o incrível potencial desse material. Assim, o grafeno tem alta resistência (é 100 vezes mais forte que uma chapa de aço da mesma espessura), condutividade térmica (o grafeno conduz o calor 10 vezes melhor que o cobre), máxima mobilidade eletrônica entre todos os materiais conhecidos e também é adequado para criar eletrônicos exclusivos e muito mais.
É verdade que quase todas as possibilidades do grafeno ainda estão longe de serem práticas - fato que, obviamente, o Comitê Nobel está bem ciente (é por isso que a redação com a qual Geim e Novoselov receberam o prêmio soa como "para experimentos pioneiros sobre dois material dimensional de grafeno"). Apesar disso, o grafeno é o futuro. Um futuro que se tornará realidade graças ao trabalho dos cientistas russos Andrey Geim e Konstantin Novoselov.
Quase uma hora de conversa descontraída com o ganhador do Prêmio Nobel na noite seguinte ao anúncio está além das minhas expectativas mais loucas.
Pela lógica das coisas, uma criatura mitológica na forma de um cientista brilhante (outros não recebem tais prêmios) deveria estar fora de alcance - digamos, no topo do mundo, no espaço paralelo, não sei onde .
Mas dois caras incríveis que presentearam a humanidade com um milagre na forma do material mais fino e durável da Terra continuam a viver como se nada tivesse acontecido - eles não desligam seus telefones, vão trabalhar, realizam seminários em sua universidade, sentam durante uma reunião.
"Não se preocupe, eles estão aqui", eles me dizem na Universidade de Manchester, "trabalhando como de costume, eles devem estar livres depois das seis". Andrey Geim eu ainda não encontrei. Entrevista "Rossiyskaya Gazeta" dá Konstantin Novoselov.
O Nobel de física foi concedido a este casal por dois, eles trabalharam em sua descoberta por sete longos anos, ambos da Rússia, o berço científico também é um para dois - o Instituto de Física e Tecnologia de Dolgoprudny perto de Moscou e o Instituto de Estado Sólido Física da Academia de Ciências da URSS em Chernogolovka.
Andrei Game, de 51 anos, depois de deixar a Rússia, trabalhou nas universidades de Nottingham, Copenhague e Nijmegen. Na Universidade de Manchester desde 2001. Ele também atraiu seu aluno de pós-graduação, que trabalhava na Holanda desde 1999, a segui-lo. Na universidade, o professor Novoselov, de 36 anos, é chamado de engraçado - "Professor Kostya". Mas isso é ridículo para nós, e é difícil para os estrangeiros pronunciar o nome completo de seu professor russo. Além disso, na boa e velha Inglaterra, os alunos realmente chamam seus professores simplesmente pelo primeiro nome.
De fato, a história já se tornou uma lenda, como dois cientistas que trabalham na Grã-Bretanha da Rússia usaram fita adesiva supostamente, dividindo grafite comum, como um lápis, em pequenos flocos. Inaugurado por Geim-Novoselov, o grafeno é um material completamente novo, até então desconhecido para a humanidade, o mais fino, com um átomo de espessura, centenas de vezes mais forte que o aço. Pode-se agora fantasiar infinitamente sobre as possibilidades mais amplas de usar sua descoberta para mais progresso técnico.
jornal russo: Professor Novoselov, por favor, aceite nossos sinceros parabéns pelo mais alto prêmio. Posso te chamar pelo seu primeiro nome?
Konstantin Novoselov: Obrigada! Sim, é claro que você pode.
RG: Konstantin, li no site da sua Universidade de Manchester que Andrey Game contou como dormiu tranquilamente a noite toda na véspera da notícia do Nobel, porque não esperava ganhar um prêmio. E você?
Novoselov: Mesma coisa para mim.
RG: Por que vocês dois não esperavam isso?
Novoselov: Não posso responder pelo Andrey, vou falar de mim. Em princípio, rumores de que poderíamos receber o Prêmio Nobel surgiram há 2 ou 3 anos. E para ser sincero, não foi nada agradável, então em algum momento decidi que não daria mais atenção a esses assuntos. E a vida melhorou.
RG: Por que isso arruinou sua vida?
Novoselov: Bem, afinal, ganhar o Prêmio Nobel é provavelmente o sonho de todo físico. E se você entende que existe uma chance, então involuntariamente você começa a se preocupar. Então é melhor não pensar nisso.
RG: O grafeno que você descobriu foi considerado um potencial sucessor do silicone e seus enormes benefícios sociais e econômicos para a sociedade. Isso é verdade e quais são os benefícios?
Novoselov: Sobre o fato de o grafeno ser o sucessor do silicone, vou me calar. Existem muitos outros problemas sobre os quais você pode ler uma palestra inteira, mas, na verdade, há um grande número de áreas em que o grafeno pode funcionar, substituir outros materiais ou simplesmente abrir novas aplicações. E para ser honesto, eu realmente acredito que isso vai acontecer.
Uma das direções mais próximas, que está sendo desenvolvida por várias empresas ao mesmo tempo, são os revestimentos transparentes condutores. Eles são necessários, por exemplo, em seu telefone celular para uma tela sensível ao toque, para telas de cristal líquido, para seu computador, para painéis solares. Isso pode fornecer um mercado enorme, o grafeno pode melhorar muito as tecnologias existentes.
Uma das razões pelas quais o grafeno passou das primeiras medições para aplicações quase reais tão rapidamente é que muitas pessoas ao redor do mundo estão fazendo isso. Por exemplo, a Samsung é muito ativa no campo da ciência do grafeno e muito trabalho de pesquisa foi feito na Samsung. Eles têm grandes pesquisadores.
Mas a Manchester Business School pode responder sua pergunta em detalhes hoje. Eles estudam especificamente as consequências sociais do desenvolvimento da ciência do grafeno. Em Manchester e Atlanta (EUA), foram recebidos subsídios governamentais para essas pesquisas e análises comparativas.
Quanto a Andrey e a mim, a principal "consequência social" é que nos últimos sete anos temos feito experiências muito interessantes e nos divertimos muito com isso.
RG: O que o levou a esta descoberta? Como isso aconteceu?
Novoselov: Este é, em princípio, o estilo de trabalho que Andrey impõe, ou melhor, instila em nosso laboratório e que procuro seguir - os chamados "experimentos de sexta à noite". Isto é, quando você pode ter uma ideia completamente estúpida e maluca e experimentá-la. E se não funcionou, não é assustador - você não gastou muito tempo. E se funcionar, então pode trazer resultados muito grandes. E o grafeno foi uma dessas ideias. Houve uma ideia de fazer um transistor de grafite dividindo-o em pequenos flocos e, curiosamente, literalmente as primeiras amostras começaram a funcionar e depois disso ficou óbvio que uma física muito interessante estava por trás disso.
RG: Por que a Universidade de Manchester se tornou sua base de pesquisa? É um acidente ou uma escolha consciente?
Novoselov: Para ser honesto, não foi minha escolha, mas de Andrey Geim. Trabalhamos com ele na Holanda, fui seu aluno de pós-graduação. Então ele se mudou para Manchester e me pediu para ir com ele. Naquele momento, fiquei entediado na Holanda e me mudei com prazer para a Inglaterra.
RG: Na Rússia, vocês são considerados físicos russos. Sim, e na mídia local eles também escrevem - "Cientistas russos trabalhando na Grã-Bretanha". Você está pronto para admitir que a escola de física russo-soviética lançou as bases fundamentais ou, melhor dizendo, o potencial para sua descoberta?
Novoselov: Sem dúvida. A base foi colocada precisamente na Rússia. Phystech é provavelmente o melhor instituto do mundo. Depois dele, trabalhei em Chernogolovka, onde existe uma escola absolutamente notável de física experimental e teórica. Portanto, tudo o que sei sobre física - não tudo, mas provavelmente muito - eu consegui lá.
A influência da Rússia é decisiva, mas não gostaria de mudar o foco apenas para a Rússia. Deve ser lembrado que a ciência é uma coisa internacional. Sem isso, ela não pode trabalhar. De tudo o que sabemos atualmente sobre o grafeno, talvez apenas 10% ou até menos tenha sido obtido por nós. Um grande número de grupos em todo o mundo está trabalhando nesse problema, e também usamos seus resultados em nosso trabalho. Temos um grande número de colaboradores em todo o mundo e cooperamos com eles e competimos ao mesmo tempo. Portanto, é essencialmente uma obra internacional.
RG: Você pode nomear a escola de física soviética ou russa como uma das melhores do mundo? Como você a classificaria?
Novoselov: Isso é absolutamente impossível de determinar. Desejo apenas o melhor para a ciência russa, mas seria completamente errado dizer que somos os melhores. Só precisamos admitir que somos muito bons e, portanto, precisamos ir até as pessoas. Vá para outros países, dê o que temos e pegue o que eles têm.
RG: Quem você chamaria de seu professor principal?
Novoselov: André. Claro, aprendi muito sobre física no Instituto de Física e Tecnologia e em Chernogolovka, mas aprendi a fazer ciência assistindo Andrei.
RG: O que você pode dizer sobre ele? O que torna Andrey Geim um parceiro único para você na ciência?
Novoselov: Ele é uma pessoa extremamente inteligente. Não gosto da palavra gênio, mas acho que se aplica a ele. A coisa mais importante que Andrey me ensinou é não ter medo de admitir seus erros e ser corajoso o suficiente na ciência.
RG:É possível de alguma forma compartilhar e mensurar a contribuição de cada um de vocês para este colossal trabalho de sete anos?
Novoselov:É muito difícil identificar exatamente, mas a maior parte é ele.
RG: O que você acha mais atraente nas condições de trabalho oferecidas pela Universidade de Manchester?
Novoselov: O mais importante é que estamos completamente protegidos da maior parte do trabalho administrativo aqui e só podemos nos concentrar na ciência.
RG: Os cientistas britânicos reclamam constantemente da fraca base financeira de suas universidades e do financiamento insuficiente para a ciência. Você mesmo já experimentou?
Novoselov: Isso é verdade. Mas estávamos numa situação privilegiada, tivemos sorte. Tínhamos financiamento suficiente.
RG: Com que frequência você visita a Rússia, quem você visita?
Novoselov: Eu visito a Rússia uma vez por ano - um ano e meio, infelizmente, não posso vir com mais frequência. Meus parentes moram em Moscou e Nizhny Tagil. Estou feliz por ir lá. Tenho muitos amigos lá. Ao longo dos 11 anos desde que saí, as mudanças são muito perceptíveis. As pessoas nas ruas começaram a parecer mais felizes.
RG: Você tem uma esposa, filhos?
Novoselov: Sim existe. Eles estão comigo em Manchester.
RG: Quando será a cerimônia de premiação?
Novoselov: Não sei.
RG: Como você descobriu que recebeu o Nobel? Como tudo isso aconteceu, o que você vivenciou naquele momento? É simplesmente inimaginável.
Novoselov: Falei por Skype com nosso colaborador da Holanda, discutimos os últimos gráficos para nosso novo artigo. Foi na terça-feira. O telefone tocou, nem desliguei o Skype, só pedi para ele esperar. Peguei o telefone, eles, essas pessoas do comitê, imediatamente se entregaram com seu sotaque sueco. - disse, parabenizado. Aí eu voltei pro Skype, conversei um pouco com essa pessoa...
RG: Ou seja, você conseguiu continuar se "comunicando" assim todos os dias, como se nada tivesse acontecido?
Novoselov: Sim. Também tem gente vindo da América, e eu tentei fazer alguma coisa com eles, e aí começaram todas essas ligações - e era simplesmente absolutamente impossível de funcionar. Mas naqueles poucos minutos que se passaram em todo esse primeiro choque, de repente percebi que tudo - a vida mudou muito. E eu queria trazê-lo de volta. E, em geral, tudo se tornou de alguma forma incompreensível ...
RG: Por quê?
Novoselov: Bem, parece-me óbvio. Afinal, ainda é difícil imaginar como tudo vai ficar agora. E quero voltar tudo ao normal e voltar a trabalhar normalmente e produtivamente. Nos perguntaram na universidade no dia seguinte se estávamos remarcando o seminário ou deixando-o, eu disse: vamos tentar fazer tudo o mais próximo possível de um dia normal. Acabou mal, mas... Nosso departamento marcou uma reunião hoje à noite, os alunos vieram, todo mundo ficou feliz, claro.
RG: Você inveja aqueles "para quem o cume ainda está por vir", como Vysotsky cantou? Ou continuar subindo mais alto? Para onde agora?
Novoselov: Tenho certeza que há mais por vir. Alguma ideia. Continuarei os experimentos mais interessantes sobre o grafeno. Este prêmio nos prejudicou muito. Vou tentar inventar algo além do grafeno...
Os nomes dos vencedores do Prêmio Nobel de Física de 2010 foram anunciados em Estocolmo. Eles eram o professor Andrey Geim e o professor Konstantin Novoselov. Ambos os laureados, que trabalham na Universidade Britânica de Manchester, vêm da Rússia. Andrei Geim, 52, é cidadão da Holanda, enquanto Konstantin Novoselov, 36, tem cidadania russa e britânica.
O prêmio científico mais prestigiado do mundo, que é de cerca de US$ 1,5 milhão este ano, foi concedido aos cientistas pela descoberta do grafeno, um material ultrafino e extremamente durável, que é um filme de carbono com um átomo de espessura.
Sobre quais dificuldades surgiram durante a descoberta do grafeno e qual é a aplicação prática desse material, Alexander Sergeev, editor científico da revista Vokrug Sveta, fala no ar da Radio Liberty:
O próprio fato de os cientistas terem obtido grafeno é notável. Teoricamente, o grafeno foi previsto meio século antes de sua síntese. Na escola, todos passaram pela estrutura do grafite - este é um lápis comum. O átomo de carbono forma camadas finas que são repetidamente colocadas em camadas umas sobre as outras. Cada camada consiste em células hexagonais que, como um favo de mel, acoplam-se umas às outras.
O problema era separar uma camada das camadas acima e abaixo. Para uma única camada desse cristal bidimensional, assim chamado porque não tem terceira dimensão, várias propriedades físicas interessantes foram previstas. Foram muitos experimentos. Mas não foi possível conseguir a separação de uma camada de todas as outras com um resultado estável.
Andrey Geim e Konstantin Novoselov criaram uma maneira de isolar essa camada e, posteriormente, certificar-se de que ela realmente é uma. Os cientistas puderam então medir suas propriedades físicas e verificar se as previsões teóricas estavam mais ou menos corretas. Este experimento é muito simples: os cientistas pegaram um lápis comum, um pedaço de grafite. Com fita adesiva, foi retirada uma camada de grafite e começaram a descascá-la. Quando restaram 1-2 camadas, o grafite foi transferido para um substrato de silício.
Por que todos os experimentos anteriores falharam? Porque (e isso foi teoricamente previsto) o filme de grafeno, um cristal de carbono bidimensional, é instável à torção. Assim que ela estiver em um estado livre, ela imediatamente começará a desmoronar. Havia até uma opinião de que era impossível isolar o grafeno. O trabalho dos cientistas foi feito em 2004, e em 2009 já foi obtido um pedaço de grafeno. Ou seja, uma folha de grafeno com quase um centímetro de tamanho. E agora estamos falando de dezenas de centímetros.
Por que precisamos desse grafeno?
Todos os eletrônicos estão agora se movendo na direção de reduzir o tamanho dos elementos - transistores, eletrodos, etc. Quanto menores os elementos dentro do processador, mais elementos podem ser colocados nele e mais poderoso o processador pode ser montado. Portanto, operações lógicas mais complexas serão realizadas nele. O que pode ser mais fino que uma camada atômica? O grafeno tem a propriedade de magreza.
Além disso, conduz eletricidade. E é quase transparente. Ao mesmo tempo, é forte o suficiente: é um dos materiais mais fortes por camada atômica. Praticamente não passa por si mesmo nenhuma outra substância. Mesmo o hélio gasoso não pode penetrar no grafeno, então este é um revestimento muito confiável. Pode ser usado, por exemplo, em telas sensíveis ao toque, pois o eletrodo transparente não obscurece a imagem. Você pode tentar usá-lo em eletrônica. Agora eles estão tentando desenvolver transistores baseados em grafenos. É verdade que há dificuldades aqui. O grafeno tem propriedades anômalas que o tornam um pouco difícil de usar em transistores. Mas depois que aprendemos como obter camadas atômicas, esses provavelmente já são obstáculos superáveis. Este é um material fundamentalmente novo. Nunca houve nada parecido. A monocamada condutora mais fina que pode ser usada em tecnologia, em eletrônica.
Os novos laureados do Nobel têm uma biografia bastante complicada. Um deles é cidadão da Holanda, o outro tem dois passaportes: britânico e russo. Eles trabalharam, até onde se sabe, no centro científico de Manchester, na Inglaterra. A ciência está se tornando internacional ou é o triste destino dos cientistas russos fazer grandes descobertas apenas se forem para o exterior?
Para se engajar em um trabalho científico sério, é preciso não apenas a base material e técnica, mas também a paz de espírito. Um cientista não deve se confundir com algumas perguntas. Andrei Game há 10 anos recebeu o Prêmio Ig Nobel por experimentos sobre a levitação magnética de sapos. O Prêmio Ig Nobel é uma piada anti-prêmio para trabalhos sem sentido. Um cientista precisa de uma certa liberdade em seu trabalho. Então as ideias nascem. Hoje levitei sapos e amanhã recebo grafenos.
Se uma pessoa tem essas condições, ela trabalha com mais eficiência. Afinal, ambos os atuais ganhadores do Nobel de Física estudaram no Instituto de Física e Tecnologia de Moscou (Instituto de Física e Tecnologia de Moscou - RS). E logo partiram para a Holanda, para a Grã-Bretanha, porque o ambiente de trabalho lá é mais propício para a busca de meios científicos necessários à realização de pesquisas. Eles arrancaram os filmes de carbono com fita adesiva, mas tiveram que ser medidos com um microscópio de força atômica. Então este microscópio tinha que ser. Na Rússia, é claro, eles são, mas são muito mais difíceis de acessar.
Se eu disser que a Rússia tem uma boa educação básica que possibilita o crescimento de ganhadores do Prêmio Nobel, mas ao mesmo tempo não há uma base científica séria de alta tecnologia para experimentos, isso seria verdade?
Como acontece com qualquer generalização, há algum trecho aqui. Com a educação, já não somos tão bons e tranquilos, porque em muitos lugares as escolas científicas estão sendo destruídas. Houve uma grande ruptura no trabalho dos anos 90. Existem escolas isoladas na Rússia onde tudo ainda está indo muito bem, mas há problemas com equipamentos e pesquisas sérias e caras. Em algum lugar esse equipamento acaba: de tempos em tempos, são feitas compras bastante sérias, por exemplo, ao Instituto Kurchatov. Mas com que eficácia é aplicado, há uma grande questão. Portanto, em alguns lugares há uma escola científica forte, enquanto em outros há fundos para tecnologia. É bastante difícil trocá-los entre si por motivos de prestígio e burocracia. Na Rússia, a pesquisa de alta classe também é possível, mas é muito mais difícil realizá-la - é um ambiente mais difícil de trabalhar aqui.
A pesquisa científica é multifacetada. Mas existem áreas separadas que o Comitê Nobel define como avanço? Para o qual é mais fácil obter um Prêmio Nobel? Ou não existem tais direções?
Olhei para a lista de vencedores do Prêmio Nobel de física nos últimos 20 anos. Não há uma tendência clara. Existem alguns prêmios no campo da física de partículas elementares, interações físicas fundamentais. Isso é compreensível - eles fazem um trabalho bastante interessante lá. Mas aqui devemos levar em conta um ponto importante. Costuma-se dizer que, para receber um Prêmio Nobel, não basta fazer um trabalho inovador. Ainda temos que viver até o momento em que é apreciado. Portanto, o Prêmio Nobel, como regra, é concedido a pessoas em uma idade muito respeitável. Deste ponto de vista, o Prêmio Nobel de Física deste ano é uma exceção à regra. Novoselov tem agora 36 anos. Nos últimos 20 anos, não houve um caso como esse entre os prêmios de física e, na minha opinião, nunca houve um! Nos últimos 8 anos, nenhum dos cientistas com menos de 50 anos recebeu o Prêmio Nobel, e muitos o receberam aos 70 ou até 80 anos por trabalhos realizados décadas atrás.
O atual Prêmio Nobel foi concedido em violação das regras. Talvez o Comitê do Nobel tenha sentido que o prêmio estava se tornando gerontológico e que a idade de seu recebimento deveria ser reduzida. A última vez em uma idade "jovem" o prêmio em física foi concedido em 2001. Os vencedores tinham entre 40 e 50 anos.
Agora, aparentemente, uma instalação foi feita para um trabalho experimental real. Assim, embora o Prêmio Nobel não inclua astronomia, nos últimos 10 anos houve dois prêmios muito importantes em astrofísica. Houve prêmios em física de alta energia e física de partículas elementares, em física de estado sólido, em física de estado condensado - isto é, sólido, líquido e outros estados em que os átomos estão próximos uns dos outros. Quase todos esses trabalhos, de uma forma ou de outra, estão ligados à física quântica.
Por que exatamente a teoria quântica? É devido a algumas preferências pessoais dos membros do Comitê Nobel? Ou é realmente o futuro científico mais próximo?
O motivo é muito simples. Na verdade, toda a física, exceto a teoria da gravidade, agora é quântica. Quase tudo de novo que está sendo feito no campo da física, com exceção de certas direções laterais, melhorias e avanços que ocorreram no passado, é baseado na física quântica. Apenas a gravidade ainda não sucumbiu a essa "quantização". E tudo o mais que diz respeito à fundação da física é a teoria quântica e a teoria quântica da matéria.
O Prêmio Nobel de Física de 2010 foi concedido a russos que trabalham no Reino Unido - Konstantin Novoselov e Andrey Geim - pela criação de grafeno, anunciou a Academia Sueca. O prêmio foi concedido a cientistas "por experiências pioneiras no estudo do material bidimensional grafeno", de acordo com um comunicado no site do prêmio.
O grafeno é uma única camada de átomos de carbono interligados por uma estrutura de ligações químicas que se assemelham em sua geometria à estrutura de um favo de mel.
Jogo do Andrey nasceu em Sochi em 1958, agora tem cidadania holandesa.
Em 1982 ele se formou no Instituto de Física e Tecnologia de Moscou, Faculdade de Física Geral e Aplicada, recebeu um doutorado em Física e Matemática do Instituto de Física do Estado Sólido da Academia de Ciências da URSS.
Trabalhou como pesquisador no Instituto de Problemas de Tecnologia de Microeletrônica e Materiais Altamente Puros da Academia Russa de Ciências em Chernogolovka, perto de Moscou, na Universidade de Nottingham, na Universidade de Bath (Grã-Bretanha), na Universidade de Nijmegen (Holanda), desde 2001 - na Universidade de Manchester.
Andrey Geim é atualmente chefe do Manchester Center for MesoScience and Nanotechnology e chefe do Departamento de Física da Matéria Condensada.
Konstantin Novoselov nasceu em Nizhny Tagil em 1974 e agora tem cidadania britânica e russa.
Em 1997 ele se formou no Instituto de Física e Tecnologia de Moscou, Faculdade de Física e Eletrônica Quântica.
Atualmente é professor da Universidade de Manchester.
O trabalho conjunto de pessoas do Instituto de Problemas de Tecnologia Microeletrônica e Materiais Altamente Puros da Academia Russa de Ciências em Chernogolovka, perto de Moscou, na Universidade de Manchester, começou em 2001, quando Game foi convidado para o cargo de diretor do Centro de MesoScience e Nanotecnologia da Universidade de Manchester. Konstantin Novoselov, bolsista da Fundação Leverhulme, juntou-se à nova pesquisa de seu compatriota.
Geim e Novoselov são os laureados do Prêmio Eurofísica da Sociedade Europeia de Física de 2008. Este alto prêmio europeu é concedido anualmente desde 1975. A redação oficial do prêmio de € 10.000 é "pela descoberta e isolamento da camada monoatômica livre de carbono e a explicação de suas excelentes propriedades eletrônicas".
Em 5 de outubro de 2010, soube-se que Konstantin Novoselov e Andrei Geim receberam o Prêmio Nobel de Física de 2010.
O prêmio foi concedido a cientistas "por experimentos pioneiros no estudo do material bidimensional grafeno", de acordo com um comunicado no site do prêmio.
O material foi elaborado com base em informações da RIA Novosti e fontes abertas
