جایزه نوبل فیزیک 2010
گرافن – شبکه اتمی بی نقص
یک ورقه نازک از کربن معمولی، فقط به قطر یک اتم، باعث اعطا جایزه نوبل فیزیک امسال شده است. آندره گیم و کنستانتین نووسلوف نشان دادند که کربن در چنین شکل مسطحی خواص ویژهای داردکه ناشی از دنیای عجیب فیزیک کونتمی است.
گرافن شکلی از کربن است. این یک ماده کاملا جدید- نه تنها نازکترین بلکه مستحکمترین- است. از نظر رسانایی الکتریکی در حد رسانایی مس است. رسانایی گرمایی آن بخوبی سایر رساناهای گرماست. تقریبا شفاف است، اما چنان چگال است که حتی اتمهای کوچک هلیم از آن نمیتوانند عبور کنند. کربن، عنصر حیاتی موجودات زنده در کره زمین، یکبار دیگر ما را شگفتزده کرده است.
گیم و نووسلوف گرافن را از یک تکه گرافیت که در مدادهای معمولی یافت میشود، گرفتند. آنها با استفاده از نوارچسب عادی سعی کردند ورقی از کربن به ضخامت یک اتم بسازند. این زمانی بود که، بسیاری عقیده داشتند پایداری چنین ورقه نازک کریستالی ناممکن است.
با این حال، اکنون فیزیکدانان، با گرافن، توانایی بررسی دسته جدیدی از مواد دو بعدی با خواص منحصر بفردی را پیدا کردهاند. گرافن آزمایشاتی را ممکن ساخته که پیچشهای جدیدی در پدیدههای فیزیک کوانتم ایجاد کرده است. همچنین اکنون، کاربردهای عملی مختلفی، شامل خلق مواد جدید و تولیدات الکترونیکی جدید، بنظر میسر میرسد. پیشبینی میشود که ترانزیستورهای گرافنی بطور قابل ملاحظهای سریعتر از ترازیستورهای سیلیکونی کنونی بوده و کارایی آنها در کامپیوترها بیشتر باشد.
چون گرافن عملا شفاف بوده و رسانای خوبی است، برای ساخت صفحات لمسی شفاف، تابلوهای نوری و حتی احتمالا باتریهای خورشیدی، مناسب است.
وقتی گرافن با پلاستیک مخلوط شود، علاوه بر اینکه آنرا رسانا الکتریکی کرده، استقامت حرارتی آن هم افزایش میدهد و از نظر مکانیکی نیز مستحکمتر میشود. کشسانی این مواد در مواد فوق مستحکم، که بسیار نازک، قابل ارتجاع و سبک هستند، میتواند بکار رود. در آینده ماهوارهها، هواپیماها و اتومبیلها میتوانند از مواد مرکب جدید ساخته شوند.
برگزیدگان امسال با هم برای مدت طولانی در این مورد کار کردهاند. کنستانتین نووسلوف 36 ساله بعنوان دانشجوی دکتری آندره کیم 51 ساله در هلند کار میکرد. سپس او را تا انگلیس همراهی کرد. هر دو آنها تحصیلات اولیه خود را در روسیه گذرانده بودند. اکنون آنها استاد دانشگاه منچستر هستند.
این وبلاگ جهت ارتباط با دبیران فیزیک استان خراسان رضوی است. برای اطلاع رسانی سریع و بهتر فکر کردیم اینترنت راه مناسبی است.در وبلاگ اخبار مهم و کارهای گروه و انجمن به اطلاع همکاران خواهد رسید.