Sir Andrey Konstantinovich Geim ni Mwanafizikia wa Royal Society, mwenzake wa Chuo Kikuu cha Manchester na mwanafizikia wa Uingereza na Uholanzi mzaliwa wa Urusi. Pamoja na Konstantin Novoselov, alipewa Tuzo ya Nobel ya Fizikia mnamo 2010 kwa kazi yake ya graphene. Kwa sasa yeye ni Profesa wa Regius na Mkurugenzi wa Kituo cha Sayansi ya Meso na Nanoteknolojia katika Chuo Kikuu cha Manchester.
Andrey Geim: wasifu
Alizaliwa mnamo 10/21/58 katika familia ya Konstantin Alekseevich Geim na Nina Nikolaevna Bayer. Wazazi wake walikuwa wahandisi wa Soviet wa asili ya Ujerumani. Kulingana na Geim, nyanya ya mama yake alikuwa Myahudi na alipatwa na chuki dhidi ya Wayahudi kwa sababu jina lake la mwisho linasikika la Kiyahudi. Mchezo una kaka Vladislav. Mnamo 1965 familia yake ilihamia Nalchik, ambapo alisoma katika shule iliyobobea katika Kiingereza. Baada ya kuhitimu kwa heshima, alijaribu mara mbili kuingia MEPhI, lakini hakukubaliwa. Kisha akaomba kwa Taasisi ya Fizikia na Teknolojia ya Moscow, na wakati huu aliweza kuingia. Kulingana na yeyeKulingana naye, wanafunzi hao walisoma kwa bidii sana - shinikizo lilikuwa kali sana kwamba mara nyingi watu walivunjika na kuacha masomo yao, na wengine waliishia na mfadhaiko, skizofrenia na kujiua.
Kazi ya kitaaluma
Andrey Geim alipokea diploma yake mwaka wa 1982, na mwaka wa 1987 akawa PhD katika fizikia ya chuma katika Taasisi ya Fizikia ya Jimbo Mango ya Chuo cha Sayansi cha Urusi huko Chernogolovka. Kulingana na mwanasayansi huyo, wakati huo hakutaka kufuata mwelekeo huu, akipendelea fizikia ya chembe ya msingi au astrofizikia, lakini leo ameridhika na chaguo lake.
Game alifanya kazi kama mtafiti katika Taasisi ya Teknolojia ya Microelectronics katika Chuo cha Sayansi cha Urusi, na tangu 1990 katika Vyuo Vikuu vya Nottingham (mara mbili), Bath na Copenhagen. Kulingana naye, angeweza kufanya utafiti nje ya nchi, na asishughulikie siasa, ndiyo maana aliamua kuondoka USSR.
Anafanya kazi Uholanzi
Andrey Geim alichukua wadhifa wake wa kwanza wa muda wote mnamo 1994, alipokuwa profesa msaidizi katika Chuo Kikuu cha Nijmegen, ambapo alisomea ufundishaji wa hali ya juu wa mesoscopic. Baadaye alipokea uraia wa Uholanzi. Mmoja wa wanafunzi wake waliohitimu alikuwa Konstantin Novoselov, ambaye alikua mshirika wake mkuu wa utafiti. Walakini, kulingana na Geim, taaluma yake huko Uholanzi haikuwa ya kupendeza. Alipewa uprofesa huko Nijmegen na Eindhoven, lakini alikataa kwa sababu aligundua mfumo wa kitaaluma wa Uholanzi ni wa kitabia na umejaa siasa ndogo ndogo, ni tofauti kabisa na ule wa Waingereza, ambapo kila mfanyakazi ni sawa katika haki. Katika mhadhara wake wa Nobel, Game baadaye alisema kuwa hali hii ilikuwa ya hali ya juu kidogo, kwani nje ya kuta za chuo kikuu alikaribishwa kwa uchangamfu kila mahali, akiwemo msimamizi wake na wanasayansi wengine.
Kuhamia Uingereza
Mnamo 2001, Game alikua Profesa wa Fizikia katika Chuo Kikuu cha Manchester, na mnamo 2002 aliteuliwa Mkurugenzi wa Kituo cha Manchester cha Meso-Sayansi na Nanoteknolojia na Profesa Langworthy. Mkewe na mshiriki wa muda mrefu Irina Grigorieva pia alihamia Manchester kama mwalimu. Baadaye Konstantin Novoselov alijiunga nao. Tangu 2007, Game amekuwa Mshiriki Mwandamizi katika Baraza la Utafiti wa Uhandisi na Fizikia. Mnamo 2010, Chuo Kikuu cha Nijmegen kilimteua kuwa Profesa wa Nyenzo Ubunifu na Sayansi ya Nano.
Utafiti
Mchezo umepata njia rahisi ya kutenga safu moja ya atomi za grafiti, inayojulikana kama graphene, kwa ushirikiano na wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Manchester na IMT. Mnamo Oktoba 2004, kikundi kilichapisha matokeo yao katika jarida la Sayansi.
Graphene inajumuisha safu ya kaboni, atomi zake ambazo zimepangwa katika umbo la hexagoni zenye pande mbili. Ni nyenzo nyembamba zaidi duniani, pamoja na mojawapo ya nguvu na ngumu zaidi. Dutu hii ina uwezo wa matumizi mengi na ni mbadala bora kwa silicon. Mojawapo ya matumizi ya kwanza ya graphene inaweza kuwa ukuzaji wa skrini za kugusa zinazobadilika, Geim alisema. Hakuwa na hati miliki nyenzo mpya kwa sababu ingehitaji fulaniwigo na mshirika katika tasnia.
Mwanafizikia alikuwa akitengeneza kibandiko cha biomimetic ambacho kilijulikana kama tepi ya mjusi kutokana na kunata kwa viungo vya mjusi. Tafiti hizi bado ziko katika hatua zake za awali, lakini tayari zinatoa matumaini kwamba katika siku zijazo watu wataweza kupanda dari kama Spider-Man.
Mnamo mwaka wa 1997, Game ilichunguza athari za sumaku kwenye maji, ambayo ilisababisha ugunduzi maarufu wa mkondo wa maji wa diamagnetic wa moja kwa moja, ambao ulijulikana sana kutokana na kuonyeshwa kwa chura anayeteleza. Pia alifanya kazi katika utendakazi wa hali ya juu na fizikia ya mesoscopic.
Kuhusu uchaguzi wa masomo kwa ajili ya utafiti wake, Game alisema anadharau mbinu ya wengi kuchagua somo la Ph. D kisha kuendelea na somo hilo hadi kustaafu. Kabla ya kupata nafasi yake ya kwanza ya kuhudumu, alibadilisha somo lake mara tano na lilimsaidia kujifunza mengi.
Katika karatasi ya 2001, alimtaja mpendwa wake hamster Tisha kama mwandishi mwenza.
Historia ya ugunduzi wa graphene
Jioni moja ya vuli mwaka wa 2002 Andrey Geim alikuwa anafikiria kuhusu kaboni. Alibobea katika nyenzo nyembamba kwa hadubini na alishangaa jinsi tabaka nyembamba zaidi za mata zingeweza kuishi chini ya hali fulani za majaribio. Graphite, inayoundwa na filamu za monatomiki, ilikuwa mgombea dhahiri wa utafiti, lakini mbinu za kawaida za kutenga sampuli za ultrathin zingezidi na kuiharibu. Kwa hivyo Game alimpa mmoja wa wanafunzi wapya waliohitimu, Da Jiang,jaribu kupata sampuli nyembamba iwezekanavyo, hata safu mia chache za atomi, kwa kung'arisha kioo cha grafiti inchi moja kwa ukubwa. Wiki chache baadaye, Jiang alileta nafaka ya kaboni kwenye sahani ya petri. Baada ya kuichunguza kwa darubini, Game alimwomba ajaribu tena. Jiang alisema kuwa hii ndiyo yote iliyobaki ya kioo. Wakati Game akimkemea kwa mzaha kwa kufuta mlima ili kupata chembe ya mchanga, mmoja wa wazee wake aliona vipande vya mkanda uliotumika kwenye kikapu cha taka, ambacho upande wake unaonata ulikuwa umefunikwa na filamu ya kijivu, inayong'aa kidogo ya mabaki ya grafiti.
Kwenye maabara kote ulimwenguni, watafiti hutumia tepu kujaribu sifa za wambiso za sampuli za majaribio. Safu za kaboni zinazounda grafiti zimefungwa kwa uhuru (tangu 1564, nyenzo zimetumiwa kwenye penseli, kwani huacha alama inayoonekana kwenye karatasi), ili mkanda wa wambiso utenganishe kwa urahisi mizani. Mchezo aliweka kipande cha mkanda chini ya darubini na kugundua kuwa unene wa grafiti ulikuwa mwembamba kuliko kile alichokiona hadi sasa. Kwa kukunja, kufinya na kutenganisha mkanda huo, aliweza kufikia tabaka nyembamba zaidi.
Mchezo ulifaulu kutenga nyenzo za pande mbili kwa mara ya kwanza: safu ya kaboni ya monatomiki, ambayo chini ya darubini ya atomiki inaonekana kama kimiani bapa ya hexagoni, sawa na sega la asali. Wanafizikia wa kinadharia waliita dutu kama hiyo graphene, lakini hawakufikiria kuwa inaweza kupatikana kwa joto la kawaida. Ilionekana kwao kuwa nyenzo hiyo itagawanyika katika mipira ya microscopic. Badala yake, Game aliona kwamba graphene ilibaki katika mojandege ambayo hutiririka kama jambo linavyotengemaa.
Graphene: sifa za ajabu
Andrei Game aliomba usaidizi wa mwanafunzi aliyehitimu Konstantin Novoselov, na wakaanza kusoma nyenzo mpya saa kumi na nne kwa siku. Zaidi ya miaka miwili iliyofuata, walifanya mfululizo wa majaribio, wakati ambao waligundua mali ya kushangaza ya nyenzo. Kwa sababu ya muundo wake wa kipekee, elektroni, bila kuathiriwa na tabaka zingine, zinaweza kusonga kupitia kimiani bila kizuizi na haraka isiyo ya kawaida. Conductivity ya graphene ni maelfu ya mara kubwa kuliko ile ya shaba. Ufunuo wa kwanza wa mchezo ulikuwa uchunguzi wa "athari ya shamba" iliyotamkwa ambayo hutokea mbele ya uwanja wa umeme, ambayo inaruhusu udhibiti wa upitishaji. Athari hii ni moja ya sifa za kufafanua za silicon zinazotumiwa kwenye chips za kompyuta. Hii inapendekeza kwamba graphene inaweza kuwa mbadala ambayo watengenezaji wa kompyuta wamekuwa wakitafuta kwa miaka mingi.
Njia ya kutambulika
Game na Konstantin Novoselov waliandika karatasi ya kurasa tatu inayoelezea uvumbuzi wao. Ilikataliwa mara mbili na Nature, na mkaguzi mmoja akisema kuwa kutenga nyenzo thabiti ya pande mbili hakuwezekani, na mwingine kutoona "maendeleo ya kutosha ya kisayansi" ndani yake. Lakini mnamo Oktoba 2004, makala yenye kichwa "Electric Field Effect in Atomically Thick Carbon Films" ilichapishwa katika jarida la Science, na kuwavutia sana wanasayansi - mbele ya macho yao, fantasia ikawa ukweli.
Banguko la Uvumbuzi
Maabara duniani kote zilianza utafiti kwa kutumia mbinu ya mkanda wa kunama wa Geim, na wanasayansi wamegundua sifa nyingine za graphene. Ingawa ilikuwa nyenzo nyembamba zaidi katika ulimwengu, ilikuwa na nguvu mara 150 kuliko chuma. Graphene ilithibitika kuwa rahisi, kama mpira, na inaweza kunyoosha hadi 120% ya urefu wake. Shukrani kwa utafiti wa Philip Kim, na kisha wanasayansi katika Chuo Kikuu cha Columbia, iligundulika kuwa nyenzo hii ni ya umeme zaidi kuliko ilivyopatikana hapo awali. Kim aliweka graphene kwenye utupu ambapo hakuna nyenzo nyingine ingeweza kupunguza mwendo wa chembe zake ndogo ndogo, na alionyesha kuwa ina "mobility" - kasi ambayo chaji ya umeme husafirishwa kupitia semiconductor - mara 250 zaidi ya silikoni.
Mbio za kiteknolojia
Mnamo 2010, miaka sita baada ya ugunduzi uliofanywa na Andrei Geim na Konstantin Novoselov, baada ya yote walipewa Tuzo ya Nobel. Wakati huo, vyombo vya habari viliita graphene "nyenzo ya ajabu", dutu ambayo "inaweza kubadilisha ulimwengu." Alifikiwa na watafiti wa kitaaluma katika nyanja za fizikia, uhandisi wa umeme, dawa, kemia, n.k. Hati miliki zilitolewa kwa matumizi ya graphene katika betri, skrini zinazonyumbulika, mifumo ya kuondoa chumvi kwenye maji, seli za jua za hali ya juu, kompyuta ndogo zinazotumia kasi ya juu zaidi.
Wanasayansi nchini Uchina wameunda nyenzo nyepesi zaidi duniani - graphene airgel. Ni nyepesi mara 7 kuliko hewa - mita moja ya ujazo ya mata ina uzito wa g 160 tu. Graphene airgel huundwa kwa kuganda kwa gel iliyo na graphene na nanotubes.
Kwa Chuo Kikuu cha Manchester,ambapo Game na Novoselov hufanya kazi, serikali ya Uingereza iliwekeza dola milioni 60 kuunda Taasisi ya Kitaifa ya Graphene kwa msingi wake, ambayo ingeruhusu nchi kuwa sawa na wamiliki bora wa hati miliki duniani - Korea, China na Merika, ambayo ilianza. mbio za kuunda bidhaa za kwanza za mapinduzi duniani kulingana na nyenzo mpya.
Mataji na tuzo za heshima
Jaribio la kuruka kwa sumaku la chura hai haikuleta matokeo ambayo Michael Berry na Andrey Game walitarajia. Tuzo ya Nobel ya Ig ilitunukiwa kwao mwaka wa 2000
Mwaka 2006 Mchezo ulipokea tuzo ya Scientific American 50.
Mnamo 2007, Taasisi ya Fizikia ilimtunuku Tuzo na Medali ya Mott. Wakati huo huo, Game alichaguliwa kuwa Mwanachama wa Jumuiya ya Kifalme.
Game na Novoselov walishiriki Tuzo ya Eurofizikia ya 2008 "kwa ugunduzi na kutengwa kwa safu ya monatomiki ya kaboni na kubaini sifa zake za elektroniki za kushangaza." Mnamo 2009, alipokea Tuzo la Kerber.
Tuzo la 2010 la Andre Geim John Carthy kutoka Chuo cha Kitaifa cha Sayansi cha Marekani lilitolewa "kwa utambuzi wake wa majaribio na utafiti wa graphene, aina ya kaboni yenye pande mbili."
Pia mwaka wa 2010, alipokea mojawapo ya uprofesa sita wa heshima wa Royal Society na Medali ya Hughes "kwa ugunduzi wa kimapinduzi wa graphene na sifa zake za ajabu." Geim ametunukiwa udaktari wa heshima kutoka Chuo Kikuu cha Teknolojia cha Delft, ETH Zurich, Vyuo Vikuu. Antwerp na Manchester.
Mnamo 2010 alitunukiwa Tuzo ya Simba ya Uholanzi kwa mchango wake katika sayansi ya Uholanzi. Mnamo 2012, kwa huduma za sayansi, Game alipandishwa cheo hadi knights bachelor. Alichaguliwa kuwa Mwanachama Mshiriki wa Kigeni wa Chuo cha Sayansi cha Marekani mnamo Mei 2012
Mshindi wa Nobel
Game na Novoselov walitunukiwa Tuzo ya Nobel ya Fizikia 2010 kwa kazi yao ya upainia kwenye graphene. Aliposikia kuhusu tuzo hiyo, Game alisema hakutarajia kuipata mwaka huu na hana mpango wa kubadilisha mipango yake ya mara moja. Mwanafizikia wa kisasa ameeleza matumaini kwamba graphene na fuwele nyingine zenye sura mbili zitabadilisha maisha ya kila siku ya wanadamu kama vile plastiki ilivyobadili. Tuzo hiyo ilimfanya kuwa mtu wa kwanza kushinda Tuzo ya Nobel na Tuzo ya Nobel ya Ig kwa wakati mmoja. Mhadhara ulifanyika tarehe 8 Desemba 2010 katika Chuo Kikuu cha Stockholm.
