Grafenens vidundere udstillet

grafen, opdaget i 2004 på University of Manchester af professor Andre Geim og professor Kostya Novoselov, er et af verdens mest alsidige materialer, og bliver allerede brugt i så forskellige applikationer som berøringsskærme, transistorer og flyvinger.

Forskere fra universitetet præsenterer vidundermaterialets enorme potentiale på Royal Societys årlige sommervidenskabsudstilling, som åbner i dag (5. juli 2010).

Displayet har til formål at fortælle den bemærkelsesværdige historie om opdagelsen af ​​grafen, og hvordan professorerne Geim og Novoselov indså den fulde betydning af deres arbejde - kulminerende med tildelingen af ​​2010 Nobelprisen i fysik.

Parret, som har arbejdet sammen i mere end ti år siden professor Novoselov var professor Geims ph.d.-studerende, bruges til at afsætte hver fredag ​​aften til 'out of the box'-eksperimenter, der ikke er direkte knyttet til deres vigtigste forskningsemner.

En fredag, de brugte Scotch-tape til at fjerne kulstoflag fra et stykke grafit, og blev efterladt med et enkelt atom tykt, todimensionel film af kulstof – grafen.

Besøgende vil få chancen for at lære, hvordan et todimensionelt materiale ser ud ved hjælp af simple modeller, og at lave grafen selv.

I en interaktiv skærm kaldet Virtual Microscope vil besøgende kunne se rigtige billeder af grafen, oprindeligt opnået i et af verdens mest avancerede transmissionselektronmikroskoper (TEM), Daresbury SuperSTEM.

De høje forstørrelser, der kan opnås i dette instrument, tillader direkte observation af grafens atomgitter, i sin perfekte tilstand, men også med defekter og fremmede atomer, utilsigtet eller bevidst indført. SuperSTEM-billederne er blevet implementeret i det virtuelle mikroskop på en måde, der gør det muligt at zoome ind i områder af interesse som i det rigtige instrument.

Materialet, som ligner en "kyllingetråd"-lignende struktur og tidligere blev anset for at være ustabil i sin frie form, er meget stærk, gennemsigtig og meget ledende.

Mange af dens egenskaber er unikke eller langt overlegne i forhold til andre materialer, hvilket gør det til et spændende nyt materiale at studere.

Ladningsbærere i grafen ser ud til at have ingen masse og kan rejse meget store afstande uden at blive spredt. Dette gør det til et godt testområde for interessante kvanteeffekter og giver det mange applikationer til hurtig elektronik. Den er ekstremt gennemsigtig, og fordi den er så god en elektrisk leder, er den en ideel gennemsigtig elektrode i LCD-skærme og solceller.

Forskerne har også lavet gassensorer fra grafen flere gange mindre end et hårs bredde og så følsomme, at de kan registrere, når et enkelt gasmolekyle er til stede på dem.

Den danner en ekstremt stærk støttemembran til at observere biologiske molekyler i et transmissionselektronmikroskop og er så elektrongennemsigtig, at selv individuelle metalatomer kan ses på dens overflade, som besøgende selv kan opleve i den virtuelle TEM. Det er det stærkeste materiale, der er fundet hidtil, som kan bruges til at lave ultrastærk, ledende kompositmaterialer.

Udstillingen vil også byde på underholdende og lærerige iPad-spil, som også kan downloades til iOS- og Android-enheder fra deres respektive app-butikker.

En af udstillerne, Dr Ernie Hill, sagde:"Dette er en fantastisk mulighed for os til at præsentere noget af vores banebrydende arbejde for offentligheden på, hvad vi håber er en interessant og underholdende måde.

"Historien om, hvordan Andre og Kostya producerede dette bemærkelsesværdige materiale, er inspirerende for enhver ung, der ønsker at gå ind i forskning som en karriere og faktisk for enhver med interesse for videnskabelig opdagelse."

Forskerne vil være til stede på udstillingen, der løber fra 5. juli til 10. juli, at tale besøgende gennem forskningen.