Andre Geim, un físico moderno científico: biografía, realizacións científicas, premios e premios

Sir Andre Geim - Membro da Royal Society, da Universidade de Manchester e do físico británico-holandesa, naceu en Rusia. Xunto con Konstantin Novoselov en 2010 foi galardoado co Premio Nobel de Física polo seu traballo sobre o grafeno. Actualmente é Regius Profesor e Director do Centro de Nanotecnoloxía e mezonauki Manchester University.

Andre Geim: Biografía

Nacido nunha familia de 21.10.58 Konstantin Geim e Nina Nikolayevna Bayer. Os seus pais eran enxeñeiros soviéticos de orixe alemá. Segundo Heim, a avoa de súa nai era xudía, e sufría antisemitismo, xa que o seu nome soa xudaica. Geim ten un irmán Vladislav. En 1965 a súa familia trasladouse á cidade de Nalchik, onde foi á escola, especializada en inglés. Despois de se graduar con honras, por dúas veces tentou entrar na Enxeñaría Física Instituto de Moscova, pero non foi aprobada. El deu os documentos para o teléfono sen fíos, e esta vez foi capaz de facer. Segundo el, os alumnos estudaron moi difícil - a presión era tan forte que a miúdo rompe e deixou a escola, e algúns acabaron coa depresión, esquizofrenia e suicidio.

carreira académica

Andre Geim recibiu o seu diploma en 1982, e en 1987 tornouse un PhD en física de Metais Instituto de Física de Estado Sólido en Chernogolovka. Segundo o científico, mentres el non quería involucrarse nesa dirección, preferindo física de partículas elementais e astrofísica, pero hoxe estaba satisfeito coa súa elección.

Geim traballou como investigador asociado no Instituto de Microelectrónica Technologies en Ciencias, e desde 1990 - Universidade de Nottingham (dúas veces), Bath e Copenhague. Segundo el, no exterior podería implicar en investigación e non para xestionar a política e, polo tanto, decidiu deixar a URSS.

Jobs en Holanda

A súa primeira posición a tempo completo Andre Geim gañou en 1994, cando se fixo un profesor asistente na Universidade de Nijmegen, onde se concentrou en supercondutividade mesoscopic. Máis tarde, el recibiu a cidadanía holandesa. Un dos seus alumnos de posgrao foi Konstantin Novoselov, que se tornou o seu principal socio científico. Con todo, segundo Geim, a súa carreira académica en Holanda estaba lonxe de ser sen nubes. El foi ofrecido un cargo de profesor en Nijmegen e Eindhoven, pero el rexeitou porque atopou o sistema académico holandés é moi xerárquica e execución de politicagem, é moi semellante ao británico, onde cada funcionario é igual. No seu xogo Nobel charla despois, el dixo que esta situación foi un pouco surrealista, porque fóra da universidade, foi moi ben recibido en todas partes, incluíndo o seu supervisor, e outros científicos.

Movéndose para o Reino Unido

En 2001, xogo tornouse profesor de física na Universidade de Manchester, e en 2002 foi nomeado Director do mezonauki Manchester Center e nanotecnoloxía e Profesor Lenguorti. Esposa e co-autor de longa data Irina Grigorieva tamén trasladouse a Manchester como profesor. Posteriormente, foron acompañados por Konstantin Novoselov. Desde 2007, xogo tornouse un membro Senior do Consello Rexional de Enxeñaría e Ciencias Físicas Research. En 2010, a Universidade de Nijmegen nomeouno o profesor de materiais innovadores e nanociência.

busca

Geim capaz de atopar unha forma sinxela para illar unha capa de átomos de grafito, coñecidos como grafeno, en cooperación cos científicos da Universidade de Manchester e IMT. En outubro de 2004, o grupo publicou os resultados na revista Science.

Grafeno consiste capa de carbono cuxos átomos dispostos nun hexágono bidimensional. É o material máis fino do mundo, e tamén un dos máis duradeiro e sólido. No esencial, hai moitas aplicacións posibles, e é un excelente alternativa ao silicio. Segundo Heim, un dos primeiros programas de grafeno pode ser o desenvolvemento de pantallas táctiles flexibles. Non patentou un novo material, porque iso precisaría dun campo específico de aplicación e un compañeiro na industria.

O físico estaba desenvolvendo adhesivo biomimético, que ficou coñecida como a cinta Gecko debido á rixidez dos membros Gecko. Estes estudos aínda están nunha etapa inicial, pero dá esperanza de que no futuro as persoas serán capaces de subir ata o teito, como Home-Araña.

En 1997, Geim considerar os posibles efectos do magnetismo sobre a auga, o que levou á famosa apertura levitación diamagnetic directa de auga, que é coñecido pola súa demostración levitar un sapo. Tamén traballou en supercondutividade e física mesoscopic implicados.

Sobre a elección dos temas da súa investigación Geim dixo despreza o enfoque, cando moitos escollen un tema para a súa tese de D., e despois continuar o mesmo tema antes da xubilación. Antes que recibiu a súa primeira posición de tempo completo, el cambiou de tema cinco veces, e iso o axudou moito que aprender.

En 2001 el chamou o co-autor do seu hamster favorito Tisha.

Historia do descubrimento do grafeno

Unha noite de outono en 2002, Andre Geim pensou en carbono. Especializouse en un material microscopicamente finas e se preguntas como as capas máis sutís de materiais pode comportarse en determinadas condicións experimentais. Grafito, que consiste nun cine monovalentes, era un candidato obvio para a investigación, pero os métodos estándar de illamento de mostras ultrafinos sería superenriquecido e destruído. Polo tanto Heim instruíu un dos recén formado Si Jiang tentar obter mostras tan fina, na medida do posible, polo menos varios centos de capas atómicas, pulido tamaño dos cristais de grafito dunha polgada. Algunhas semanas máis tarde, Jiang trouxo grans de carbono nunha placa de Petri. Tras estudalo la baixo un microscopio Heim pediulle que tente de novo. Jiang dixo que iso é todo o que queda do cristal. Nun momento no que o xogo de broma, repreendia-o que o estudante de graduación apagada da montaña para obter un gran de area, un dos seus compañeiros máis vellos viron nos nódulos de lixo usados cinta Scotch, banda elástica que foi cuberto cun gris película, lixeiramente brillante de residuos de grafito.

En laboratorios de todo o mundo, os investigadores están a usar a cinta para probar as propiedades adhesivas das mostras experimentais. As capas de carbono, compoñentes de grafito, ligados feblemente (s material de g. 1564 é utilizado en lapis, xa que deixa unha marca visible no papel), de xeito que a cinta separa facilmente descamar. Xogo poñer un anaco de cinta adhesiva baixo o microscopio e descubriu que o grosor do grafito foi menor que o que tiña visto ata agora. Dobrar, comprimir e cortar a cinta, foi capaz de acadar capas aínda máis fino.

Geim foron os primeiros en illar o material bidimensional: capa monatomic carbono que baixo microscopio atómica é un plan de hexágonos treliçadas, aseméllase a un favo de mel. Os físicos teóricos unha substancia chamada grafeno, pero non adiantou que pode ser obtida a temperatura ambiente. Eles pensaron que o material se desintegra en bolas microscópicas. Pola contra Heym vin grafeno permanece nun plano, o cal é ondeado como axente de estabilización.

Grafeno: as propiedades notables

Andre Geim contou coa asistencia de graduación Konstantin Novoselov, e eles comezaron a catorce horas do día para aprender cousas novas. A medida que conduciron unha serie de experiencias, durante o cal as propiedades sorprendentes do material se atoparon os seguintes dous anos. Debido á súa estrutura única, electróns sen sufrir os efectos doutras capas, pode moverse libremente a través da reixa e moi rápido. A condutividade do grafeno é mil veces máis cobre. A primeira revelación para observación Heym foi pronunciado "efecto de campo", que se manifesta na presenza dun campo eléctrico, o que permite controlar a condutividade. Este efecto é unha das características que definen o silicio utilizado en chips de ordenador. Isto suxire que o grafeno podería ser o seu substituto, que os fabricantes de ordenadores buscado por moitos anos.

O camiño para o recoñecemento

Geim e Konstantin Novoselov escribir un artigo de tres páxinas describindo os seus achados. Ela dúas veces rexeitado Nature, un usuario que dixo que o illamento de material bidimensional estable non é posible, eo outro non ve-lo "o progreso científico suficiente." Pero en outubro de 2004, un artigo titulado "O efecto do campo eléctrico nas carbono películas átomo de grosor", foi publicado na revista Science, tendo feito unha gran impresión sobre os científicos - diante deles ficción se fai realidade.

avalancha de descubrimentos

Laboratorios de todo o mundo comezaron a estudar mediante adhesivo xogo técnica de cinta, e os científicos identificaron outras propiedades do grafeno. A pesar de ser o material máis fino do universo, foi 150 veces máis forte que o aceiro. Grafeno probou flexible como a goma, e pode ser estirado ata 120% da súa lonxitude. A través de busca Filippa Kima, seguido por científicos da Universidade de Columbia, verificouse que este material é máis electricamente condutivo que o previamente instalado. Kim grafeno colocado nun baleiro, onde ningún outro material non pode retardar as súas partículas subatómicas movemento e amosa que ten o "mobilidade" - a taxa na que carga eléctrica pasa a través do semicondutor - 250 veces maior que a de silicio.

carreira tecnolóxica

En 2010, seis anos despois do descubrimento que fixo André Geim e Konstantin Novoselov Premio Nobel aínda foi premiado. A continuación, os medios de comunicación chamado grafeno "milagre materiais", unha substancia que "pode cambiar o mundo". Abordada por investigadores académicos nas áreas de física, enxeñaría eléctrica, medicina, química e outros. Emitido patente para o uso de grafeno en baterías, pantallas flexibles, sistemas de desalinización, avanzado, empresa enerxía solar ultra rápidos.

Científicos en China crearon o material máis lixeiro do mundo - o grafeno-aerogel. É 7 veces máis lixeiro que o aire - substancia por metro cúbico pesa 160 g Grafeno-aerogel é producido por desecación por conxelación do xel que contén o grafeno e nanotubos.

A Universidade de Manchester, onde traballan Geim e Novoselov, o goberno británico investiu 60 millóns de dólares para crear na súa base o Instituto Nacional de grafeno, o que permitiría ao país a ser a par cos mellores patentes posuidores do mundo - Corea, China e Estados Unidos, que comezaron a carreira para a creación do primeiro produtos revolucionarios do mundo con base no novo material.

honores

Experiencia con levitación magnética das ras vivas non trouxo bastante o resultado que esperan Maykl Berri e Andre Geim. Premio Ig Nobel foi concedido a eles en 2000

En 2006, Geim gañou revista Scientific American 50.

En 2007, o Instituto de Física concedeulle o premio e medalla do Mott. Logo Heim foi elixido Fellow da Royal Society.

Xogo e Novoselov dividida concesión do ano 2008 "Evrofizika" "para a detección e illamento de capa de carbono monoh�rico ea definición das súas propiedades electrónicas notables." En 2009, recibiu o premio Kerber.

Outro bonos Andreya Geyma, chamado Dzhona Karti, que foi premiado coa Academia Nacional de Ciencias dos Estados Unidos en 2010, foi dado "para a súa realización experimental e investigación de grafeno, un xeito bidimensional do carbono".

Tamén en 2010 recibiu un dos seis cátedras honorario da Real Sociedade e Medalla Hughes "para o descubrimento revolucionaria de grafeno e revelando as súas propiedades notables." Xogo foi premiado doutoramentos honoris causa da Universidade de Tecnoloxía de Delft, Instituto de Tecnoloxía de Zurich, a Universidade de Amberes e Manchester.

En 2010, el se tornou un cabaleiro da Orde do León Holandés pola súa contribución á ciencia holandés. En 2012, por servizos prestados ao xogo ciencia foi feito a un bacharelato cabaleiro. Foi elixido membro estranxeiro da Academia de Ciencias de Estados Unidos maio 2012

premio Nobel

Geim e Novoselov para investigacións innovadoras de grafeno foi galardoado co Premio Nobel de Física en 2010, a audiencia do premio, Geim dixo que non espera para obtelo este ano, e non vai cambiar os seus plans para o futuro a este respecto. O físico moderno esperaba que o grafeno e outros cristais bidimensionais vai cambiar a vida cotiá da humanidade, do mesmo xeito como fixo o plástico. O premio fixo del o primeiro home que gañou o Nobel e Premio Ig Nobel simultaneamente. A charla foi realizada o día 08 de decembro de 2010 na Universidade de Estocolmo.