Nobel za grafen

Tegoroczną Nagrodę Nobla z fizyki otrzymali odkrywcy grafenu, Andre Geim i Kostya Novoselov z University of Manchester. Grafen to jednoatomowej grubości, a więc dwuwymiarowa, powłoka z atomów węgla. O jego odkryciu informowaliśmy już przed ponad trzema laty.

Już od momentu stworzenia grafenu mówiono i jego wyjątkowych właściwościach i olbrzymich nadziejach związanych z tym materiałem. I rzeczywiście, w ciągu ostatnich trzech lat grafen udowadnia, jak ważnym jest wynalazkiem i jak olbrzymie znaczenie ma obecnie i będzie miał w przyszłości. Już w październiku 2007 roku donosiliśmy, że naukowcy IBM-a wyprodukowali grafenowy tranzystor polowy. Niecały rok po stworzeniu grafenu informowaliśmy o pracach uczonych, którzy udowodnili, że elektrony w grafenie poruszają się znacznie szybciej niż w jakimkolwiek innym materiale. To z kolei czyni go idealnym kandydatem do zastosowań w elektronice.

W rok po tym, jak powstał nowy materiał uczeni z IBM-a opracowali metodę zapobiegania interferencji, a zatem redukcji szumu, w grafenie. Tym samym pokonali jedną z najpoważniejszych przeszkód stojących na drodze do produkcji grafenowych urządzeń. Nie próżnowali też twórcy grafenu, którzy w kwietniu 2008 roku stworzyli najmniejszy tranzystor na świecie.

Następne miesiące przyniosły kolejne odkrycia. Szybko okazało się, że grafen jest najbardziej wytrzymałym materiałem znanym ludzkości. Nieco później poinformowaliśmy o przypadkowym stworzeniu balonu z grafenu, co pozwoliło na zaobserwowanie kolejnej niezwykłej właściwości tego materiału. Okazało się bowiem, że warstwa o grubości jednego atomu może stanowić nieprzepuszczalną barierę.

Natomiast pod koniec 2008 roku uczeni z Rice University stwierdzili, że grafen świetnie nadaje się do produkcji pamięci komputerowych, a w laboratoriach IBM-a powstał najszybszy grafenowy tranzystor.

W styczniu 2009 Koreańczycy zaprezentowali metodę produkcji dużych płacht grafenu o bardzo dobrych właściwościach przewodzących, a w październiku uczeni z Rugers University ostatecznie udowodnili, że grafen może zastąpić krzem.

Bieżący rok rozpoczął się bardzo dobrymi wiadomościami. Otóż na Pennsylvania State University powstał pierwszy 100-milimetrowy plaster grafenowy, co stanowi bardzo ważny krok na drodze do wdrożenia grafenu do przemysłowej produkcji układów elektronicznych. Zaledwie trzy dni później informowaliśmy, że inżynierowie IBM-a otworzyli pasmo wzbronione w tranzystorze polowym wykonanym z grafenu. Dzięki temu osiągnięciu grafen będzie mógł konkurować z obecnie wykorzystywanym tranzystorami wykonanymi w technologii CMOS.

Na jaw zaczęły wychodzić coraz to nowe właściwości grafenu. Okazało się, że jest on świetnym przewodnikiem ciepła, a jeśli proces ten wspomożemy... falą dźwiękową, to grafen będzie przewodził ciepło 10-krotnie bardziej wydajnie niż miedź czy złoto. W maju bieżącego roku donieśliśmy, że grafen świetnie współpracuje z DNA, a w czerwcu uczeni na bazie grafenu skonstruowali nowy materiał i nazwali go grafanem. Okazało się również, że grafen może zrewolucjonizować medycynę, gdyż ma właściwości antyseptyczne i nadaje się do produkcji bandaży, opakowań do żywności czy antyzapachowych wkładek do butów.

W końcu, przed miesiącem, poinformowaliśmy, że grafen jest... najszybciej obracającym się znanym obiektem, gdyż jego fragment może kręcić się z prędkością miliona obrotów na sekundę, a to dopiero początek jego możliwości.

W najbliższym czasie z pewnością będziemy mogli przeczytać kolejne doniesienia o niezwykłym grafenie, a w nadchodzących latach zobaczymy, jak grafen zmienia otaczającą nas rzeczywistość.

grafen Andrew Gaim Kostya Novoselov Nagroda Nobla