Цього року лауреатами нобелівської премії за досягнення в галузі фізики стали вихідці з Росії Андрій Гейм і Костянтин Новосьолов. Цієї престижної нагороди вчені удостоїлися за відкриття в 2004 році унікального матеріалу графена. Не виключено, що саме це відкриття є «першою ластівкою» нового витка науково-технічного прогресу.

Фото: AP

5 жовтня 2010 року Нобелівський комітет назвав імена тих, кому в цьому році присудили Нобелівську премію за досягнення в галузі фізики. На цей раз лауреатами стали Андрій Гейм і Костянтин Новосьолов. Коли росіяни дізналися імена переможців, то спочатку зраділи, оскільки ці вчені є вихідцями з Росії. Однак потім трохи засмутилися - і Новосьолов, і Гейм вже більше десяти років живуть у країнах Західної Європи: Гейм - в Нідерландах, а Новосьолов - в Великобританії.

Цієї престижної нагороди вчені удостоїлися за відкриття в 2004 році унікального матеріалу, який вони назвали графен. Багато читачів, напевно, здивуються тому факту, що досягнення фізиків визнали гідним премії лише шість років після самої події. Однак, як кажуть лауреати «нобелівки» минулих років, таке запізнення не є чимось незвичайним, оскільки далеко не завжди широка громадськість може відразу зрозуміти всю значимість зробленого відкриття.

Нагадаю, що графен є однією з найцікавіших модифікацій вуглецю. Гейм і Новосьолов жартують, що отримане ними речовина є єдиним в світі матеріалом, що не має висоти - тільки довжину і ширину. Відбувається це від того, що структура графена представлена ​​кристалічною решіткою товщина якої становить ... розмір одного атома вуглецю.

З чого ж складається цей надтонкий матеріал? Виключно з атомів шостого елемента таблиці Менделєєва (12С), які об'єднані в правильні шестикутники, скріплюються «боками» один з одним. Як це часто буває в речовині, що має загратоване будова, між атомами носяться «загальні» електрони, причому з чималою швидкістю (до 106 м / с). Це забезпечує графену хорошу електро- і теплопровідність, оскільки дані властивості, як ми знаємо, як раз залежать від ступеня рухливості електронів.

При цьому графен також є одним з найміцніших матеріалів, його стійкість до механічних впливів порівнянна з такою у алмазу. Але при цьому він дуже добре гнеться і легко згортається в трубочку. Подібні характеристики зробили його ідеальним матеріалом для виготовлення нанотрубок - структур, які використовуються для моделювання різних природних процесів, зокрема, для створення штучних «чорних дірок».

Фото: AP

Читайте також: У нанотрубках мешкають "чорні діри"

Які ж перспективи використання графена? Насправді, вони дуже масштабні. Багато вчених вважають, що з часом ця речовина повністю витіснить кремній зі сфери виробництва комп'ютерних процесорів. На думку більшості фахівців, графенові процесори зможуть в сотні разів швидше обробляти величезні обсяги інформації.

Ще одна область, де графен чекає небувалий успіх-надчутливі сенсори. Ці пристрої, за прогнозами дослідників, зможуть без всяких проблем виявити окремі молекули будь-якої речовини, що вступив з ними в контакт. Подібні прилади можуть бути затребувані не тільки вченими, але і криміналістами, тестерами харчових продуктів і парфумерії, а також хіміками, що займаються очищенням речовин від домішок.

Цікаво й те, що в суміші з пластмасами графен дає можливість створювати композитні проводять матеріали, більш стійкі до дії високих температур. Міцність графена дозволяє конструювати нові механічно стійкі матеріали, надтонкі, еластичні і легкі. У майбутньому з композитних матеріалів на основі графену, можливо, будуть робити супутники, літаки і автомобілі.

Отже, як бачимо, швидше за все, електроніка нового покоління буде складатися переважно з графена. Однак для цього потрібно налагодити промислове виробництво даного матеріалу, що в даний час є не такою вже простим завданням. До речі, Гейм і Новосьолов отримали цей чудо-матеріал вельми оригінальним способом - вони поміщали плоскі шматки звичайного графіту т між липкими стрічками, а після розщеплює їх, раз по раз створюючи досить тонкі шари. Однак подібний метод заснований на тонкої ручної роботи, а значить, для промисловості не дуже-то і підходить.

Не виключено, що саме відкриття двох фізиків російського походження і є «першою ластівкою» нового витка науково-технічного прогресу. І, цілком очевидно, що та країна, яка зможе перша проявити інтерес до практичного застосування їх розробок, стане ведучою технічної державою нашого століття. Правда, Гейм і Новосьолов відзначають, що для того, що б дослідження графену могли бути продовжені, потрібно велике фінансування.

«Ми постійно отримуємо пропозиції переїхати в інші країни» - розповів Костянтин Новосьолов в інтерв'ю газеті «Русский Ньюсвік» - «Розглядаючи їх, ми в першу чергу звертаємо увагу на обсяг гарантованого фінансування, кількість студентів і оснащеність лабораторії. Для роботи необхідно 3-4 кваліфікованих техніка, 3 кандидата наук, 3 студента. В сумі це близько 350 тисяч доларів на рік плюс обладнання за 5 млн. Доларів, на підтримку якого треба щорічно витрачати близько 150 тисяч доларів ».

Фото: AP

Разом, початкове вкладення, необхідне для створення «Центру дослідження графену» має бути не менше 5,5 млн. Доларів. Цілком очевидно, що Росія явно не входить в число країн, здатних надати стільки грошей на першу вимогу вчених. Так що, мабуть, і в цьому столітті почесне звання «передовий науково-технічної держави» нам, на жаль, не дістанеться.

Однак справа ще і в тому, що в нашій країні до цих пір не вміють цінувати наукові таланти. Того ж самого Гейма, наприклад, свого часу не прийняли в МІФІ через так званого «п'ятого пункту» - потім вже йому пояснили, що для вступу до цього вузу людині з німецьким прізвищем потрібні були особливі рекомендації від партії і уряду. Незважаючи на це, йому все ж вдалося закінчити МФТІ і після прибуття в Інституті твердого тіла РАН, де в 1987 році отримав ступінь кандидата фізико-математичних наук.

Проте, скорочення фінансування фундаментальної науки змусили Андрія Костянтиновича після отримання ним стипендії Англійського королівського товариства виїхати на ПМЖ в Західну Європу. «Можливості для роботи там і тут - небо і земля. А робота - дуже велика частина життя »- пояснює своє рішення Нобелівський лауреат.

Пізніше туди ж перебрався і учень Гейма, Костянтин Сергійович Новосьолов, який на той час встиг закінчити факультет фізичної і квантової електроніки МФТІ і повчитися в аспірантурі Інституту проблем технології мікроелектроніки РАН (в Черноголовке). Захищав докторську дисертацію Новосьолов вже в Манчестерському університеті, під керівництвом того ж Гейма.

Читайте також: Графеновий пластир всім мікробам склеїть ласти

Цікаво, що серед всіх лауреатів Нобелівської премії Гейм і Новосьолов є своєрідними «рекордсменами». Костянтин Сергійович увійшов в історію як наймолодший «нобелевец» (йому зараз 36 років). А Андрій Костянтинович є одночасно лауреатом двох взаємно протилежних нагород - Нобелівської і «Шнобелівської" премії.

Нагадаю, що остання присуджується вченим раз на рік за наукові досягнення, "... які спочатку викликають сміх, а потім змушують замислитися". У 2000 році Андрій Гейм став лауреатом Шнобелівської премії з формулюванням «За використання магнітів для підвішування (левітації) жаби». У науковому середовищі ходять чутки, що після цих дослідів жаба вижила і навіть дала потомство. Крім Гейма, таким же «одночасним» лауреатом є американець Барт Ноулз, але він став таким дещо пізніше, в 2006 році (хоч в цій області росіяни нарешті обігнали американців!).

Особисто у мене присудження Нобелівської премії Гейм і Новосьолова викликає одночасну гордість за росіян і сором за нашу державу. Адже є ж ще таланти в Російській землі, і їх чимало! Коли ж, нарешті, наша державна влада зможе домогтися того, що б вони працювали тут, у вітчизняних інститутах і лабораторіях? Судячи з того, що бюджетне фінансування фундаментальних наукових досліджень збираються, за деякими даними, скоротити, вельми не скоро. А жаль...

Читайте також в рубриці " Наука і техніка "