Mikroskopiske grafenflager isoleret i 2010 – nu leder verdensomspændende forskning efter praktiske anvendelser

Andre Konstantin Geim er den eneste person, der nogensinde har modtaget både en Nobel og en Ig Nobel. Han blev født i 1958 i Rusland, og er en hollandsk-britisk fysiker med tysk, Polere, jødiske og ukrainske rødder. "Efter at have boet og arbejdet i flere europæiske lande, Jeg betragter mig selv som europæisk. Jeg tror ikke, at yderligere taksonomi er nødvendig, "siger han. Han er nu fysikprofessor ved University of Manchester. Han er også tilknyttet som professor efter særlig aftale i innovative materialer og nanovidenskab ved Radboud University Nijmegen i Holland.

Han delte nobelprisen i 2010 med Konstantin Novoselov for deres arbejde med grafen. Det var efter deres isolering af mikroskopiske synlige grafemflager, at den verdensomspændende forskning i praktiske anvendelser af grafen tog fart. "Vi opfandt ikke grafen, " siger Geim, "vi så kun, hvad der var lagt op i fem hundrede år under vores næse."

Geim og Novoselov menes ofte at have haft held med at skille grafen fra grafit ved at pille det af med almindelig gaffatape, indtil der kun var et lag tilbage. Grafen kunne derefter observeres med et mikroskop, på grund af materialets delvise gennemsigtighed. Det er, efter opløsning af gaffatapematerialet i acetone, selvfølgelig. Det er også den historie, Geim selv ynder at fortælle.

Imidlertid, han brugte ikke - som bymyten siger - grafit fra en almindelig blyant. I stedet, han brugte en kulstofprøve af ekstrem renhed, specielt importeret. Han brugte også ultralydsteknikker. Men, sandsynligvis vil bylegenden overleve, ligesom Archimedes' bad og Newtons æble. "Det er rart at beholde noget af magien, " er det udtryk, Geim ofte bruger, når han ikke ønsker, at en god historie skal drukne i hårde fakta, eller når han vil forblive diskret omkring stadig ufuldstændig, men lovende forskningsresultater.

På grund af dens kemiske struktur, grafen er en fremragende leder:kulstof har en valens på fire, men i grafenstrukturen er kun tre elektroner bundet, den fjerde er gratis. Potentielle praktiske anvendelser på kort til mellemlang sigt spænder fra ny generation af solceller til biosensorer samt ny generation af computerchips, ubrydelige rumfartøjer og fjervægt skudsikre jakker.

Geim forventer, at praktiske anvendelser af disse materialer vil dukke op kort efter, at forskningsresultaterne er offentliggjort. "I fortiden, det tog fyrre år, før nye opdagelser førte til forbrugsmarkedsprodukter. Til grafenapplikationer, der gik kun ti år."

Geim ser allerede i en fjernere fremtid. Han tænker nok, Der findes meget flere materialer, at i strukturer med kun et lag af atomer har overraskende egenskaber. "Jeg tror ikke, at dette kun er tilfældet for kulstofvarianter, men også for andre elementer i det periodiske system og endda for komplekse molekyler. Jeg foreslår, at vi skal se igen på glimmer, " Geim fortæller youris.com. Hans nyere forskning involverer grafen-baserede membraner. I nogen tid, han er ikke længere overbevist om, at grafenmembraner i høj grad overstiger præstationerne af eksisterende membraner ved f.eks. afsaltning af vand. Imidlertid, han vil finde ud af, hvad der forårsager, at vand er i stand til at passere grafenmembraner, mens det er umuligt for andre væsker.

Geim understreger vigtigheden af ​​at tænke 'ud af boksen' og 'trial and error'-eksperimenter. Denne tilgang er ikke kun en reference til hans mekaniske grafenafskalning, men også til hans Ig Nobel arbejde. Ig Nobel-priserne gives for usædvanlige eller trivielle videnskabelige resultater, der får folk til at grine, før de får dem til at tænke. Geim vandt denne pris sammen med Mike Berry, til levitation af en lille frø i et stærkt magnetfelt. "Først brugte vi en hamster. Efter at vi så hamsteren ikke kunne lide det, vi tog en frø." Om frøen kunne lide eksperimentet, Geim ved det ikke. hamsteren, døbt H.A.M.S. ter Tisha, blev belønnet med et medforfatterskab til forskningspapiret. Frøen forbliver stadig anonym.