Nobelova cena za grafen

André Geim (narozen 1958) a Konstantin Novoselov (narozen 1974) působí na britské Manchesterské univerzitě. Tady v roce 2004 vyrobili materiál, jehož existenci jiní fyzikové pokládali za nemožnou. Grafen představuje spolu s tuhou, diamantem a takzvanými fullereny jednu z forem čistého uhlíku. Tvoří ho rovinná síť, ve které jsou uhlíkové atomy pospojovány do tvaru šestiúhelníků - mají vzhled „včelí plástve“. První vzorek grafenu dvojice fyziků získala způsobem, který připomíná dětskou hru. Lepicí páskou se jim z obyčejné tuhy podařilo oddělit „vločku“, tvořenou pouze jednou vrstvou uhlíkových atomů. Právě monoatomární strukturu fyzikové považovali za příliš nestabilní.

Pro grafen však zřejmě běžná pravidla neplatí a unikátní struktura má unikátní vlastnosti. Grafen je nejtenčí a současně nejpevnější známý materiál s výjimečnými vodivými vlastnostmi. Experimenty s grafenem otevřely nové pole výzkumu kvantových jevů. Elektrony se v něm chovají, jako by neměly žádnou hmotnost a „létaly“ rychlostí světla. Grafenové tranzistory by proto byly mnohem rychlejší než současné tranzistory z křemíků a mohly by se uplatnit v nové generaci superrychlých počítačů. Grafen je zároveň průhledný, což z něj dělá ideální materiál na výrobu dotykových displejů, světelných panelů a snad i solárních článků. Pokud se smíchá s plasty, učiní z nich grafen vodiče a zvýší jejich mechanickou pevnost a odolnost vůči teplu. Grafen by tak mohl umožnit vývoj superpevných, odlehčených a tenkých materiálů, které by byly ideální na výrobu satelitů, letadel i automobilů.

Křemík může být v součástkách budoucnosti nahrazen grafenem.|foto: Georgia Institute of Technology

Zdroj: Nobelprize.org