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.
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
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.