Sir Andrey Konstantinovich Geim është një anëtar i Shoqërisë Mbretërore, anëtar i Universitetit të Mançesterit dhe një fizikan britanik-holandez me origjinë ruse. Së bashku me Konstantin Novoselov, ai u nderua me Çmimin Nobel në Fizikë në vitin 2010 për punën e tij në grafen. Ai është aktualisht profesor Regius dhe Drejtor i Qendrës për Meso-Shkencë dhe Nanoteknologji në Universitetin e Mançesterit.
Andrey Geim: biografi
Lindur më 21.10.58 në familjen e Konstantin Alekseevich Geim dhe Nina Nikolaevna Bayer. Prindërit e tij ishin inxhinierë sovjetikë me origjinë gjermane. Sipas Geim, gjyshja e nënës së tij ishte hebreje dhe ai vuante nga antisemitizmi sepse mbiemri i tij tingëllon hebre. Loja ka një vëlla Vladislav. Në vitin 1965 familja e tij u transferua në Nalchik, ku studioi në një shkollë të specializuar në anglisht. Pasi u diplomua me nderime, dy herë tentoi të hynte në MEPhI, por nuk u pranua. Më pas ai aplikoi në Institutin e Fizikës dhe Teknologjisë në Moskë dhe këtë herë arriti të hynte. Sipas tijSipas tij, studentët studionin shumë fort - presioni ishte aq i fortë sa që shpesh njerëzit prisheshin dhe linin studimet, dhe disa përfunduan me depresion, skizofreni dhe vetëvrasje.
Kariera akademike
Andrey Geim mori diplomën e tij në 1982, dhe në 1987 u bë doktoraturë në fizikën e metaleve në Institutin e Fizikës së Gjendjes së Ngurtë të Akademisë Ruse të Shkencave në Chernogolovka. Sipas shkencëtarit, në atë kohë ai nuk donte të ndiqte këtë drejtim, duke preferuar fizikën e grimcave elementare apo astrofizikën, por sot është i kënaqur me zgjedhjen e tij.
Game punoi si studiues në Institutin e Teknologjisë së Mikroelektronikës në Akademinë Ruse të Shkencave dhe që nga viti 1990 në Universitetet e Nottingham (dy herë), Bath dhe Kopenhagen. Sipas tij, ai mund të bënte kërkime jashtë vendit dhe të mos merrej me politikë, prandaj vendosi të largohej nga BRSS.
Puna në Holandë
Andrey Geim mori pozicionin e tij të parë me kohë të plotë në 1994, kur ai u bë profesor asistent në Universitetin e Nijmegen, ku studioi superpërcjellshmërinë mesoskopike. Më vonë ai mori nënshtetësinë holandeze. Një nga studentët e tij të diplomuar ishte Konstantin Novoselov, i cili u bë partneri i tij kryesor kërkimor. Megjithatë, sipas Geim, karriera e tij akademike në Holandë nuk ishte aspak rozë. Atij iu ofruan poste profesori në Nijmegen dhe Eindhoven, por ai e refuzoi sepse e konsideroi sistemin akademik holandez shumë hierarkik dhe plot politika të vogla, ai është krejtësisht i ndryshëm nga ai britanik, ku çdo punonjës është i barabartë në të drejta. Në leksionin e tij Nobel, Game më vonë tha se kjo situatë ishte paksa surreale, pasi jashtë mureve të universitetit ai u prit ngrohtësisht kudo, duke përfshirë mbikëqyrësin e tij dhe shkencëtarë të tjerë.
Lëvizja në MB
Në vitin 2001, Game u bë Profesor i Fizikës në Universitetin e Mançesterit, dhe në 2002 u emërua Drejtor i Qendrës së Mançesterit për Meso-Shkencë dhe Nanoteknologji dhe Profesor Langworthy. Gruaja e tij dhe bashkëpunëtorja e tij e gjatë Irina Grigorieva gjithashtu u transferua në Mançester si mësuese. Më vonë atyre iu bashkua Konstantin Novoselov. Që nga viti 2007, Game ka qenë anëtar i lartë në Këshillin e Kërkimit të Inxhinierisë dhe Shkencave Fizike. Në vitin 2010, Universiteti i Nijmegen e emëroi atë profesor të materialeve novatore dhe nanoshkencës.
Kërkim
Game ka gjetur një mënyrë të thjeshtë për të izoluar një shtresë të vetme atomesh grafiti, të njohur si grafeni, në bashkëpunim me shkencëtarët nga Universiteti i Mançesterit dhe IMT. Në tetor 2004, grupi publikoi gjetjet e tyre në revistën Science.
Grafeni përbëhet nga një shtresë karboni, atomet e së cilës janë të renditur në formën e gjashtëkëndëshave dydimensionale. Është materiali më i hollë në botë, si dhe një nga më të fortët dhe më të fortët. Substanca ka shumë përdorime të mundshme dhe është një alternativë e shkëlqyer ndaj silikonit. Një nga përdorimet e para për grafenin mund të jetë zhvillimi i ekraneve fleksibël me prekje, tha Geim. Ai nuk e patentoi materialin e ri sepse do të kërkonte njëfarëfushëveprimi dhe partneri në industri.
Fizikani po zhvillonte një ngjitës biomimetik që u bë i njohur si shirit geko për shkak të ngjitjes së gjymtyrëve të gekonit. Këto studime janë ende në fazat e tyre të hershme, por tashmë japin shpresë se në të ardhmen njerëzit do të jenë në gjendje të ngjiten në tavane si Spider-Man.
Në vitin 1997, Game studioi efektet e magnetizmit në ujë, gjë që çoi në zbulimin e famshëm të ngritjes së drejtpërdrejtë diamagnetike të ujit, i cili u bë i njohur gjerësisht për shkak të demonstrimit të një bretkose që ngrihet lart. Ai gjithashtu punoi në superpërcjellshmërinë dhe fizikën mesoskopike.
Për zgjedhjen e lëndëve për kërkimin e tij, Game tha se ai e përbuz qasjen e shumë njerëzve që zgjedhin një lëndë për doktoraturën e tyre dhe më pas vazhdojnë të njëjtën lëndë deri në pension. Para se të merrte pozicionin e tij të parë me kohë të plotë, ai e ndryshoi temën pesë herë dhe kjo e ndihmoi të mësonte shumë.
Në një gazetë të vitit 2001, ai emëroi llojin e tij të dashur Tisha si bashkëautor.
Historia e zbulimit të grafenit
Një mbrëmje vjeshte në 2002 Andrey Geim po mendonte për karbonin. Ai u specializua në materiale të holla mikroskopikisht dhe pyeti veten se si mund të silleshin shtresat më të holla të materies në kushte të caktuara eksperimentale. Grafiti, i përbërë nga filma monatomikë, ishte një kandidat i dukshëm për kërkime, por metodat standarde për izolimin e mostrave ultra të hollë do ta mbinxehnin dhe do ta shkatërronin atë. Kështu Game caktoi një nga studentët e rinj të diplomuar, Da Jiang,përpiquni të merrni një mostër sa më të hollë të jetë e mundur, madje edhe disa qindra shtresa atomesh, duke lustruar një kristal grafiti një inç në madhësi. Disa javë më vonë, Jiang solli një kokërr karboni në një pjatë Petri. Pasi e ekzaminoi nën mikroskop, Game i kërkoi të provonte përsëri. Jiang tha se kjo ishte gjithçka që kishte mbetur nga kristali. Ndërsa Game me shaka e qortoi atë për fshirjen e një mali për të marrë një kokërr rërë, një nga të moshuarit e tij pa grumbuj shiriti të përdorur në koshin e mbeturinave, pjesa ngjitëse e së cilës ishte e mbuluar me një shtresë gri, paksa të shndritshme mbetjesh grafiti.
Në laboratorët në mbarë botën, studiuesit përdorin shirit për të testuar vetitë ngjitëse të mostrave eksperimentale. Shtresat e karbonit që përbëjnë grafitin janë të lidhura lirshëm (që nga viti 1564, materiali është përdorur në lapsa, pasi lë një shenjë të dukshme në letër), në mënyrë që shiriti ngjitës të ndajë lehtësisht luspat. Game vendosi një copë shirit ngjitës nën një mikroskop dhe zbuloi se trashësia e grafitit ishte më e hollë se ajo që kishte parë deri më tani. Duke e palosur, shtrydhur dhe shkëputur shiritin, ai arriti të arrijë shtresa edhe më të holla.
Game pati sukses në izolimin e një materiali dydimensional për herë të parë: një shtresë monatomike karboni, e cila nën një mikroskop atomik duket si një rrjetë e sheshtë gjashtëkëndëshash, që të kujton një huall mj alti. Fizikanët teorikë e quajtën një substancë të tillë grafen, por ata nuk supozuan se mund të përftohej në temperaturën e dhomës. Atyre iu duk se materiali do të shpërbëhej në topa mikroskopikë. Në vend të kësaj, Game pa që grafeni mbeti në njërrafsh që valëzon ndërsa materia stabilizohet.
Grafen: veti të jashtëzakonshme
Andrei Game kërkoi ndihmën e studentit të diplomuar Konstantin Novoselov dhe ata filluan të studiojnë një substancë të re katërmbëdhjetë orë në ditë. Gjatë dy viteve të ardhshme, ata kryen një sërë eksperimentesh, gjatë të cilave zbuluan vetitë e mahnitshme të materialit. Për shkak të strukturës së saj unike, elektronet, pa u ndikuar nga shtresa të tjera, mund të lëvizin nëpër rrjetë të papenguar dhe jashtëzakonisht të shpejtë. Përçueshmëria e grafenit është mijëra herë më e madhe se ajo e bakrit. Zbulimi i parë i lojës ishte vëzhgimi i një "efekti në terren" të theksuar që ndodh në prani të një fushe elektrike, e cila lejon kontrollin e përçueshmërisë. Ky efekt është një nga karakteristikat përcaktuese të silikonit të përdorur në çipat kompjuterikë. Kjo sugjeron që grafeni mund të jetë një zëvendësim që prodhuesit e kompjuterëve e kanë kërkuar prej vitesh.
Rruga drejt njohjes
Game dhe Konstantin Novoselov shkruan një letër me tre faqe që përshkruan zbulimet e tyre. Ai u refuzua dy herë nga Nature, me një recensues që tha se izolimi i një materiali të qëndrueshëm dydimensional ishte i pamundur, dhe një tjetër nuk shihte "progres të mjaftueshëm shkencor" në të. Por në tetor 2004, një artikull i titulluar "Efekti i fushës elektrike në filmat e karbonit atomikisht të trasha" u botua në revistën Science, duke lënë një përshtypje të madhe te shkencëtarët - para syve të tyre, fantazia u bë realitet.
Një ortek zbulimesh
Laboratorët në mbarë botën filluan kërkimet duke përdorur teknikën e shiritit ngjitës të Geim-it dhe shkencëtarët kanë identifikuar veti të tjera të grafenit. Edhe pse ishte materiali më i hollë në univers, ai ishte 150 herë më i fortë se çeliku. Grafeni doli të ishte i lakueshëm, si goma, dhe mund të shtrihej deri në 120% të gjatësisë së tij. Falë hulumtimit të Philip Kim, dhe më pas shkencëtarëve në Universitetin e Kolumbisë, u zbulua se ky material është edhe më përçues elektrik se sa ishte gjetur më parë. Kim vendosi grafenin në një vakum ku asnjë material tjetër nuk mund të ngadalësonte lëvizjen e grimcave të tij nënatomike dhe tregoi se ai ka "lëvizshmëri" - shpejtësinë me të cilën një ngarkesë elektrike udhëton nëpër një gjysmëpërçues - 250 herë më shpejt se silikoni.
Gara teknike
Në vitin 2010, gjashtë vjet pas zbulimit të bërë nga Andrei Geim dhe Konstantin Novoselov, në fund të fundit atyre iu dha Çmimi Nobel. Në atë kohë, media e quajti grafenin një "material çudibërës", një substancë që "mund të ndryshojë botën". Ai u kontaktua nga studiues akademikë në fushat e fizikës, inxhinierisë elektrike, mjekësisë, kimisë etj. U lëshuan patenta për përdorimin e grafenit në bateri, ekrane fleksibël, sisteme shkripëzimit të ujit, qeliza diellore të avancuara, mikrokompjuterë ultra të shpejtë.
Shkencëtarët në Kinë kanë krijuar materialin më të lehtë në botë - aeroxhelin e grafenit. Është 7 herë më i lehtë se ajri - një metër kub lëndë peshon vetëm 160 g. Aeroxheli grafeni krijohet duke tharë me ngrirje një xhel që përmban grafen dhe nanotuba.
Për Universitetin e Mançesterit,ku punojnë Game dhe Novoselov, qeveria britanike investoi 60 milionë dollarë për të krijuar Institutin Kombëtar të Grafenit në bazë të tij, i cili do të lejonte vendin të ishte në të njëjtin nivel me mbajtësit më të mirë të patentave në botë - Korenë, Kinën dhe Shtetet e Bashkuara, të cilat filluan garoni për të krijuar produktet e para revolucionare në botë bazuar në materiale të reja.
Tituj nderi dhe çmime
Një eksperiment me levitimin magnetik të një bretkose të gjallë nuk solli aq sa prisnin Michael Berry dhe Andrey Game. Çmimi Ig Nobel iu dha atyre në vitin 2000
Në 2006 Loja mori çmimin Scientific American 50.
Në vitin 2007, Instituti i Fizikës i dha atij Çmimin dhe Medaljen Mott. Në të njëjtën kohë, Game u zgjodh anëtar i Shoqërisë Mbretërore.
Game dhe Novoselov ndanë Çmimin e Eurofizikës 2008 "për zbulimin dhe izolimin e shtresës monatomike të karbonit dhe përcaktimin e vetive të tij të jashtëzakonshme elektronike". Në vitin 2009, ai mori çmimin Kerber.
Çmimi Andre Geim John Carthy 2010 nga Akademia Kombëtare e Shkencave të SHBA-së u dha "për realizimin e tij eksperimental dhe studimin e grafenit, një formë dydimensionale e karbonit."
Gjithashtu në vitin 2010, ai mori një nga gjashtë postet e nderit të profesorit të Shoqërisë Mbretërore dhe Medaljen Hughes "për zbulimin revolucionar të grafenit dhe vetive të tij të jashtëzakonshme". Geim është vlerësuar me doktoraturë nderi nga Universiteti i Teknologjisë Delft, ETH Cyrih, UniversiteteAntwerp dhe Mançester.
Në vitin 2010 iu dha Urdhri i Luanit të Holandës për kontributin e tij në shkencën holandeze. Në vitin 2012, për shërbimet ndaj shkencës, Game u promovua në kalorës beqarë. Ai u zgjodh anëtar korrespondent i huaj i Akademisë së Shkencave të Shteteve të Bashkuara në maj 2012
Laureate Nobel
Game dhe Novoselov u nderuan me Çmimin Nobel në Fizikë 2010 për punën e tyre pioniere mbi grafenin. Duke dëgjuar për çmimin, Game tha se nuk e priste ta merrte atë këtë vit dhe nuk ka plane të ndryshojë planet e tij të menjëhershme. Një fizikan modern ka shprehur shpresën se grafeni dhe kristalet e tjera dydimensionale do të ndryshojnë jetën e përditshme të njerëzimit në të njëjtën mënyrë si plastika. Çmimi e bëri atë personin e parë që fitoi çmimin Nobel dhe Çmimin Ig Nobel në të njëjtën kohë. Leksioni u mbajt më 8 dhjetor 2010 në Universitetin e Stokholmit.
