Nanotechnologie
Nobelova cena za fyziku: grafen, materiál budoucnosti
05.10.2010 11:59 Původní zpráva Aktualizováno 05.10. 12:41
Letošní Nobelovu cenu za fyziku získali Andre Geim a Konstantin Novoselov za své experimenty s grafenem, jehož unikátní vlastnosti vzbuzují naděje na široké praktické využití v elektronice a v nanotechnologiích. Jde o materiál tvořený jedinou vrstvou atomů uhlíku uspořádaných do pravidelných sítí připomínajících včelí plásty.
Andre Geim (51) a Konstantin Novoselov (36) pocházejí z bývalého Sovětského svazu. Geim dnes má nizozemské občanství, Novoselov ruské a britské. Jejich spolupráce začala v Nizozemsku, Novoselov ke Geimovi nastoupil jako postgraduální student. Oba v současné době působí na Manchesterské univerzitě.
Geim s Novoselovem grafen poprvé připravili v roce 2004 z obyčejné tuhy. Bylo to překvapení. Fyzikové tehdy soudili, že tak tenký materiál uspořádaný do pravidelné krystalové mřížky nemůže existovat, protože by byl velmi nestabilní.
Kapesní superpočítače
Experimenty ukázaly, že grafen má unikátní vlastnosti, protože v jediné vrstvičce atomů se významně projevují kvantové jevy. Ve vedení tepla nemá konkurenci, je extrémně pevný a stejně jako křemík má vlastnosti polovodiče. Elektrony se však v něm pohybují až stokrát rychleji, což je zásadní pro rychlost tranzistorů a tím i pro výkon počítačů na nich postavených.
Vědci z výzkumného centra IBM letos v časopise Science představili grafenový tranzistor s rekordní frekvencí 100 GHz. "S křemíkem je obtížné dosáhnout frekvencí přesahujících 5 GHz, zatímco grafenová technologie se může dostat až na 1000 GHz," komentoval to tehdy Tomas Palacios z Massachusettského technologického institutu, který se vývoji stejné technologie věnuje nezávisle.
Pokud mikročipy založené na uhlíku překonají etapu laboratorních prototypů a dostanou se do praxe, mohli bychom se dočkat "kapesních superpočítačů". Vše záleží na tom, zda se podaří vyvinout rychlou a levnou metodu přípravy grafenu, který je zatím dostupný pouze pro experimenty v malém měřítku.Grafen by v budoucnu mohl najít využití i v dotykových displejích, v solárních panelech nebo jako součást vodivých a extrémně mechanicky odolných plastů. Uplatnil by se tedy coby konstrukční materiál například při konstrukci aut, letadel a satelitů.
Hravý fyzik
Geim je mimo jiné také autorem přilnavého materiálu založeného na stejných kvantových principech, jaké pomáhají gekonovi udržet se na hladkém svislém povrchu. A za svého půsoební v Nizozemsku s kolegy demonstroval diamagnetismus efektním pokusem se žábou levitující v magnetickém poli:
Diskuse
Diskuze u článků starších půl roku z důvodu neaktuálnosti již nezobrazujeme. Vaše redakce.
SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY
Přejmenuje se Silicon Valley na Carbon Valley?
Původní zpráva Jára Cimrman hlásal, že budoucnost patří aluminiu. Nějakou dobu to byla pravda, pak ale přišly mikročipy a s nimi éra křemíku. O místo na slunci se však stále... více
Grafen obstál v dalším testu. Nahradí v čipech křemík?
Původní zpráva Materiál tvořený jedinou vrstvou atomů uhlíku by v blízké budoucnosti mohl v mikročipech nahradit křemík. Pokud se neobjeví nějaká komplikace, která by jeho... více
Jak spatřit nejtenčí materiál světa?
Původní zpráva Grafen tvoří jediná vrstvička atomů uhlíku. Má vlastnosti polovodiče a elektrony se v něm pohybují až stokrát rychleji než v křemíku. V elektronice budoucnosti... více
Hongkongský lid
Nominace na Nobelovu cenu může rozhněvat Peking
Hongkongský lid byl nominován na Nobelovu cenu za mír za rok 2020. Informovala o tom ve středu agentura AFP, podle níž nominaci předložila norská poslankyně... víceDiskuse (7)
