Nová generácia počítačov a elektroniky. Ale aj lepšie pochopenie kvantového sveta či metódy na sekvenovanie DNA. Za všetkým je grafén, materiál, za ktorý udelili Nobelovu cenu za fyziku.
Pôvodný text sme nahradili článkom z tlačeného vydania SME.
Taký tenký, že ho nevidnoGrafén je forma uhlíka. Je to jeho tenká, dvojrozmerná vrstva hrubá niekedy len jeden atóm.
Formou pripomína včelí plast. Je 200krát pevnejší ako oceľ.
O jeho existencii vedeli vedci dlho. Vrstvu hrubú len jeden atóm izolovali až v roku 2004.
BRATISLAVA. Predstavte si svet, v ktorom budú aj súčasné najrýchlejšie počítače neznesiteľne pomalé. Svet, v ktorom už dotykové obrazovky takmer neuvidíme. Predstavte si materiál, ktorý je pevnejší a tenší ako všetko, čo dosiaľ poznáme. Dokonca až taký tenký, že ho nemôžeme vidieť.
Toto nie sú vízie autorov vedeckej fantastiky, taký materiál jestvuje.
Získali ho v roku 2004 dvaja vedci pôvodom z Ruska. A v utorok dostali za grafén Andre Geim a Konstantin Novoselov Nobelovu cenu za fyziku. „Mám sa dobre, aj som spal pokojne, “ reagoval podľa BBC na vyhlásenie Geim. „Jednoducho som tento rok Nobelovu cenu neočakával.“
Tuha z ceruzky?„Tenučká vrstva obyčajného uhlíka, hrubá len jeden atóm, leží za touto Nobelovou cenou za fyziku,“ napísala vo svojom zdôvodnení švédska Kráľovská akadémia vied. Tá, ktorá každoročne vyhlasuje laureátov prestížnej ceny za fyziku.
Vedci podľa tohtoročného vyhlásenia ukázali, že „uhlík v takejto forme (grafén) má výnimočné vlastnosti, ktoré pochádzajú z úchvatného sveta kvantovej fyziky“.
Na počiatku aktuálnej nobelovky tak mohla stáť obyčajná tuha z ceruzky. Aj v nej sa nachádza grafit a z neho dvojica vedcov, v spolupráci s akademikmi z Ruskej akadémie vied, vytvorili nový supermateriál.
„Všetko v našom trojrozmernom svete má svoju šírku, dĺžku aj výšku,“ povedal pred časom Geim pre magazín New Scientist. „Teda prinajmenej si to myslíme. Lenže takýto pohľad prehliada veľké množstvo materiálov: kryštály hrubé len jeden atóm či molekulu. Všetky tie dvojrozmerné povrchy.“
Stará myšlienkaExistenciu podobných materiálov predpovedali vedci už v dávnejšie. Problémom bolo však takúto tenučkú vrstvu získať. Ukázalo, že fungovať by mohla aj metóda založená na lepiacej páske.
V roku 2004 s tým prišiel v štúdii pre magazín Science vedec, ktorý len o štyri roky skôr dostal žartovnú Ig Nobelovu cenu za lietajúcu žabu.
Ešte predtým však za Geimom z Holandska do Veľkej Británie odcestoval jeho nadaný študent Konstanin Novoselov. Mal len tridsať, keď vyšiel kľúčový článok o prevratných zisteniach.
„V tomto prelomovom texte zverejnili objav monokryštalických grafénových dvojrozmerných filmov, ktoré pozostávali z jednej vrstvy atómov usporiadaných vo forme včelieho plastu,“ povedal o článku SME Vladimír Bužek z Fyzikálneho ústavu SAV. „Bol to jeden z objavov, ktorý si naozaj zaslúži byť tým, čo Alfred Nobel napísal v závete.“
Teda má ísť tomu, kto urobil najdôležitejší objav alebo vynález na poli fyziky.
Konstantin Novoselov. FOTO - SCIENCEWATCH
Najtenší, najhustejšíObaja laureáti nobelovky začínali na školách v Rusku, Geim pracoval aj na akadémii vied. Rozhodli sa však odísť, Geim prijal holandské štátne občianstvo, Novoselov si síce ruské ponechal, no prijal aj britské. Obaja sa stali profesormi na univerzite v Manchestri.
Ich grafén sa čoskoro stal hitom vo vedeckých kruhoch. Je silný a tenký, prúd aj teplo vedie ešte lepšie ako meď, je priehľadný a pritom taký hustý, „že cezeň neprejde ani hélium, najmenší atóm plynu,“ zdôrazňuje Nobelova komisia.
„Umožňuje experimenty s kvantovými časticami s vysokými rýchlosťami,“ hovoril o vlastnostiach grafénu Geim. „S takými, o akých iba snívajú vedci v CERN-e.“
Supermateriál môže už v blízkej budúcnosti viesť k elektronike novej generácie. Mohli by vzniknúť úplne nové dotykové displeje, rýchle tranzistory a počítače, ale aj nové metódy sekvenovania DNA.
A vedci vďaka nemu môžu konečne študovať fenomény v kvantovej fyzike. Ale aj napríklad to, čo sa deje v čiernych dierach.
Dal žabám krídla
Ocenený fyzik Geim dostal najskôr žartovnú nobelovku Ig.
BRATISLAVA. Môžu sa zvieratá vznášať? Môžu, stačí dostatočne silné magnetické pole.
Ak budete mať magnet, správne chemikálie a trebárs žabu, obojživelník môže levitovať. Demonštroval to v roku 2000 Andre Geim. Verejnosť jeho prácu so supravodivosťou ocenila žartovnou Ig Nobelovou cenou.
Vtedy ešte Geim netušil, že o desať rokov na to a za úplne iný výskum dostane skutočnú Nobelovu cenu za fyziku. Jeho prvá reakcia svedčila, že ani toto ocenenie nečakal. „Bolo to šokujúce. Každý október niekto o tomto špekuluje a vy sa to jednoducho naučíte ignorovať,“ povedal pre britský Guardian.
Ani levitujúce predmety v minulosti nemuseli byť zbytočným výskumom. Ukázať, ako magnetická sila prekonáva gravitačnú, môže viesť k novým dopravným prostriedkom. Geim však zmenil svoj cieľ a stal sa tak prvým človekom vôbec, u ktorého po Ig nobelovke nasledovala prestížna Nobelova cena.
Tomáš Prokopčák
Ako funguje nominácia na Nobelovu Cenu?
Nobelova komisia každý rok rozpošle takzvané pozvánky tisíckam akademikom, univerzitným profesorom či vedcom (vrátane minulých laureátov ocenení) z rôznych krajín, ktorí následne nominujú svojich kandidátov na konkrétne Nobelove ceny v danom roku. Komisia sa pritom snaží osloviť čo najväčší počet relevantných inštitúcií.
Všetko o Nobelových cenách si prečítate po KLIKNUTÍ.
