Andre Geim, in natuerkundige modern wittenskipper: biografy, wittenskiplike prestaasjes, prizen en prizen

Sir Andre Geim - lid fan de Royal Society, de Universiteit fan Manchester en de Britten-Nederlânsk natuerkundige, waard berne yn Ruslân. Tegearre mei Konstantin Novoselov yn 2010 krige hy de Nobelpriis foar de natuerkunde foar syn wurk op graphène. Op dit stuit is hy Regius heechlearaar en direkteur fan it Sintrum foar Nanotechnology en mezonauki Manchester University.

Andre Geim: Biography

Berne yn in famylje fan 21.10.58 Konstantin Geim en Nina Nikolajevna Bayer. Syn âlden wiene Sovjet yngenieurs fan Dútsk komôf. Neffens Heim, de beppe fan syn mem wie Joadsk, en hy te lijen fan antisemitisme, omdat syn namme klinkt Joadsk. Geim hawwe in broer Vladislav. Yn 1965 syn famylje ferhuze nei de stêd Nalchik, dêr't er nei skoalle, spesjalisearre him yn it Ingelsk. Nei't er syn stúdzje mei eare, hy twaris besocht te fieren it Moskouske Engineering Natuerkunde Ynstitút, mar waard net oannaam. En hy joech de dokuminten oan 'e MIPT, en dizze kear wie er by steat om te dwaan. Neffens him, de studinten studearre hiel hurd - de druk wie sa sterk, dat minsken faak brak en fan skoalle, en guon bedarre mei depresje, skizofreny en selsmoard.

akademyske karriêre

Andre Geim krige syn diploma yn 1982, en yn 1987 waard in promovearre yn Natuerkunde fan Metals Institute fan Solid State Natuerkunde yn Chotkowo. Neffens de wittenskipper, wylst hy woe net ûntliene dizze rjochting, preferearje ta legere dieltsje natuerkunde en Astrophysics, mar hjoed hy wie bliid mei harren kar.

Geim wurke as ûndersykmeiwurker by it Ynstitút foar Microelectronics Technologies yn Wittenskippen, en sûnt 1990 - de Universiteit fan Nottingham (twa kear), Bath en Kopenhagen. Neffens him, bûtenlân hy soe dwaande hâlde yn ûndersyk, en net om te gean mei de polityk, en dêrom besletten om ferlitte de USSR.

Banen yn Nederlân

Syn earste folsleine-time posysje Andre Geim wûn yn 1994, doe't hy waard in assistint heechlearaar fan de Universiteit fan Nymwegen, dêr't er rjochte op mesoscopic supergelieding. Letter krige hy Nederlânske steatsboargerskip. Ien fan syn ôfstudearre studinten wie Konstantin Novoselov, dy't letter syn wichtichste wittenskiplike partner. Lykwols, neffens Geim, syn akademyske karriêre yn Nederlân wie fier fan wolkenlos. Hy waard oanbean in heechlearaarskip oan Nijmegen en Eindhoven, mar hy wegere om't er fûn de Nederlânske akademyske systeem is te hiërargyske en eksekúsje fan lytse polityk is it hiel goed te ferlykjen mei de Britten, dêr't eltse wurknimmer is gelyk. Yn syn Nobel lêzing Game letter hy sei dat dizze situaasje wie in bytsje Surreal, want bûten de universiteit waard er hertlik ferwolkomme oeral, wêrûnder syn begelieder, en oare wittenskippers.

It ferpleatsen nei it Feriene Keninkryk

Yn 2001, Game waard in professor yn de natuerkunde oan de Universiteit fan Manchester, en yn 2002 beneamd ta direkteur fan de Manchester Sintrum mezonauki en nanotechnology en Professor Lenguorti. Frou en lange-time co-author Irina Grigorieva ek ferhuze nei Manchester as learaar. Letter waarden se lid troch Konstantin Novoselov. Sûnt 2007, Game waard in senior keardel by de Rie fan Engineering and Physical Sciences Undersyk. Yn 2010, de Universiteit fan Nymwegen beneamde him heechlearaar ynnovative materialen en nanoscience.

ûndersyk

Geim yn steat te finen op in ienfâldige manier om te isolearjen ien laach fan grafyt atomen, bekend as graphène, yn gearwurking mei wittenskippers oan de universiteit fan Manchester en IMT. Yn oktober 2004, de groep publisearre de resultaten yn it tydskrift Science.

Graphène bestiet út koalstof laach wêrfan atomen ynrjochte yn in twadiminsjonale hexagon. It is de thinnest materiaal yn 'e wrâld, en ek ien fan' e meast duorsume en bêst. Yn substânsje binne der in protte potinsjele tapassings, en it is in treflik alternatyf foar silisium. Neffens Heim, ien fan 'e earste tapassings fan graphène kin de ûntwikkeling fan fleksibele touch screens. Hy woe net patint in nij materiaal, want dêrta soe hy nedich in spesifike fjild fan tapassing en in partner yn 'e yndustry.

De natuerkundige wie ûntwikkelet biomimetic adhesive, dy't bekend waard as Gecko tape fanwege it plakkerigheid fan Gecko skonken. Dy ûndersiken binne noch yn in ier stadium, mar it jout hoop dat der yn de takomst minsken sille wêze kinne om te klimmen nei it plafond lykas Spiderman.

Yn 1997, Geim beskôgje de mooglike gefolgen fan magnetisme op it wetter, wat late ta de ferneamde iepening fan direkte diamagnetic levitation fan wetter, dat is ferneamd om syn demonstraasje levitating in kikkert. Teffens wurke oan supergelieding en mesoscopic natuerkunde belutsen.

Oer de kar fan de ûnderwerpen fan syn ûndersyk Geim sei er ferachtet de oanpak, doe't in protte kieze in ûnderwerp foar syn promovearre proefskrift, en dan fierder itselde ûnderwerp foardat pensjoen. Foardat hy krige syn earste folsleine-time posysje, hy feroare syn ûnderwerp fiif kear, en it holp him in soad te learen.

Yn 'e 2001 neamde er de mei-skriuwer fan syn favorite hamster Tisha.

Skiednis fan 'e ûntdekking fan graphène

Op in hjerst jûn yn 2002 Andre Geim tocht oer koalstof. Hy spesjalisearre yn in microscopically tinne materialen en ôffregen hoe't de subtylste lagen fan stoffen kinne hâlde en drage ûnder beskate eksperimentele betingsten. Graphite, besteande út in monovalent films, wie dúdlik de kandidaat foar it ûndersyk, mar de standert metoaden fan isolemint fan ultrathin gebrûk soe wêze oververhit en ferneatige it. Dêrom Heim ûnderrjuchte ien fan 'e nije graduate Ja Jiang besykje te krijen sa tin sample, safier't dat mooglik is, op syn minst in pear hûndert atomic lagen, polyst- grafyt kristal grutte fan ien inch. In pear wiken letter, Jiang hat brocht carbon nôt yn in Petri gerjocht. Nei in stúdzje is ûnder in mikroscoop Heim frege him om te besykje nochris. Jiang sei dat dit is alles wat is oerbleaun fan it kristal. By in tiid doe't de Game gek bistrafte him dat de ôfstudearre studint gewist de berch te krijen mei in kerltsje sân, ien fan syn hege kollega seagen yn it jiskefet bulten brûkt Scotch tape, kleverige kant fan dat wie bedutsen mei in grize, wat glanzend film fan grafyt resten.

Yn laboratoria om 'e wrâld, ûndersikers wurde mei help fan de tape om te testen it adhesive eigenskippen fan de eksperimintele gebrûk. De lagen fan koalstof, grafyt ûnderdielen, bûn weake (s g. 1564 materiaal wurdt brûkt yn potloden, lykas it ferlit in sichtbere stimpel op it papier), sadat de tape skiedt maklik flake. Spultsje sette in stik duct tape ûnder de mikroskoop en fûn dat de dikte fan it grafyt wie minder as de iene er sjoen hie oant no ta. Optearen, Komprimearren en RINSES de tape, hy wie by steat om te berikken noch tinnere lagen.

Geim wienen de earste te isolearjen fan it twadiminsjonale materiaal: koalstof monatomic laach dy't ûnder atomic mikroskoop is in fleanmasine fan it traeljefinster hexagons, lud in hunichseam. Teoretyske natuerkundigen in stof neamd graphène, mar hja net antisipearje dat it kinne jo krije by keamertemperatuer. Se tochten it materiaal disintegrates yn mikroskopyske ballen. Ynstee Heym seach graphène bliuwt yn ien fleantúch, dat wurdt dimpled ta it stabilisearjen fan agent.

Graphène: de opmerklike eigenskippen

Andre Geim tsjinst de help fan ôfstudearre studint Konstantin Novoselov, en hja bigounen to fjirtjin oeren deis te learen nij guod. As se dirigearre in rige eksperiminten, ûnder dêr't de opfallende eigenskippen fan it materiaal waarden fûn de kommende twa jier. Fanwegen syn unike struktuer, elektroanen sûnder lijen fan de gefolgen fan oare lagen, kin bewege frij troch in traeljefinster en ekstreem fluch. It conductivity fan graphène is tûzen kear mear koper. De earste iepenbiering foar Heym observaasje waard ûtsprutsen "fjild effekt", dat him oppenearret yn 'e oanwêzigens fan in elektrysk fjild, dat makket it mooglik om te kontrolearjen op de conductivity. Dit effekt is ien fan de karakteristike eigenskippen fan it silisium brûkt yn kompjûter chips. Dat suggerearret dat graphène koe wêze syn ferfanger, dy't kompjûter fabrikanten socht in protte jierren.

It paad nei erkenning

Geim en Konstantin Novoselov hawwe skreaun in trije-side papier beskriuwt harren fynsten. Har twa kear wegere natuer, ien resinsint dy't sei dat it isolemint fan stâl twadiminsjonale materiaal is net mooglik, en de oare net sjogge it "genôch wittenskiplike foarútgong." Mar yn oktober 2004, in artikel mei de titel "De effekt fan it elektrysk fjild yn 'e koalstof atoom-dikke films" waard publisearre yn it tydskrift Science, hawwen makke in grutte yndruk op de wittenskippers - foar har fiksje wurdt werklikheid.

avalanche fan ûntdekkingen

Laboratoria om 'e wrâld binne begûn te bestudearjen mei help adhesive tape technyk spultsje, en wittenskippers hawwe identifisearre oare eigenskippen fan graphène. Hoewol't it wie de thinnest materiaal yn it hielal, it wie 150 kear sterker as stiel. Graphène bewiisd pliable as rubber, en kin wurde spand maksimaal 120% fan syn lingte. Troch ûndersyk Filippa kima, folge troch wittenskippers oan de Universiteit Columbia, dat waard fûn dat dit materiaal is mear elektrysk conductive as de earder ynstallearre. Kim graphène pleatst yn in fakuum, dêr't gjin oar materiaal koe net remmen syn beweging subatomêre dieltsjes en die bliken dat hat de "mobiliteit" - de faasje dêr't elektryske lading rint troch it semiconductor - 250 kear grutter as dy fan silisium.

technology race

Yn 2010, seis jier nei de ûntdekking, dat makke Andre Geim en Konstantin Novoselov de Nobelpriis noch net takend. En de media neamd graphène "wûnder materiaal", in stof dy't "kin feroarje de wrâld." Benadere troch akademyske ûndersikers op it mêd fan natuerkunde, elektrotechnyk, medisinen, skiekunde en oaren. Utjûn oktroaien foar it brûken fan graphène yn batterijen, fleksibele displays, desalination systemen, avansearre sinne-powered, ultra-fast microcomputers.

Wittenskippers yn Sina hawwe makke de lichtste materiaal yn 'e wrâld - graphène-airgel. It is 7 kear lichter is as loft - substânsje per kubike meter waacht 160 g graphène-airgel wurdt produsearre troch Freeze-droegjen de gel mei dêryn it graphène en nanotubes.

De Universiteit fan Manchester, dêr't se wurkje Geim en Novoselov, it Britske regear hat ynvestearre 60 miljoen dollar te meitsjen op syn grûn it Nasjonaal Ynstitút foar graphène, dat soe mooglik meitsje it lân te wêzen op par mei de wrâld fan top patint-holders - Korea, Sina en de Feriene Steaten, dy't begûn de race foar it ta stân kommen fan 'e earste de wrâld syn revolúsjonêre produkten op basis fan it nije materiaal.

honors

Eksperimint mei magnetyske levitation fan live frogs brocht net alhiel it gefolch dat ferwachtsje Maykl Berri en André Geim. Ig Nobelpriis is takend oan harren yn 2000

Yn 2006, Geim wûn Scientific American tydskrift 50.

Yn 2007, it Ynstitút fan de natuerkunde takend him de priis en de medalje fan de Mott. Dêrnei Heim waard keazen ta Fellow fan de Royal Society.

Game and Novoselov ferdield priis 2008 jaar, "Evrofizika" "foar it opspoaren en it isolemint fan monohydric koalstof laach en de definysje fan syn opmerklike elektroanyske eigenskippen." Yn 2009, hy krige de priis Kerber.

In oare bonus Andreya Geyma, neamd Dzhona KARTI, dat hy waard ûnderskieden mei de Amerikaanske National Academy of Sciences yn 2010, waard jûn "foar syn eksperimintele realisaasje en ûndersyk fan graphène, in twadiminsjonale foarm fan koalstof."

Ek yn 2010 krige hy ien fan seis eare professorships fan de Royal Society en it Hughes Medal "foar de revolúsjonêre ûntdekking fan graphène en sil its remarkable eigenskippen." Wedstryd is ûnderskieden eare doktoraal út Technyske Universiteit Delft, Institute of Technology Zurich, de Universiteit fan Antwerpen en Manchester.

Yn 2010 waard hy Ridder yn de Oarder fan de Nederlânske Liuw foar syn bydrage oan de Nederlânske natuerwittenskip. Yn 2012, foar syn fertsjinsten foar de wittenskip Game waard er makke in ridder frijfeint. Hy waard keazen ta bûtenlânske lid fan de Akademy fan Wittenskippen fan 'e Feriene Steaten yn maaie 2012

Nobelpriiswinner

Geim en Novoselov foar grinsferlizzende ûndersyk fan graphène waard bekroane mei de 2010 Nobelpriis foar de natuerkunde, it hearde oer de priis, Geim sei er net ferwachte te krijen dat dit jier, en is net te wizigjen harren takomst plannen yn dat ferbân. De moderne natuerkundige hope dat graphène en oare twadiminsjonale kristallen sil feroarje it deistich libben fan 'e minske yn' e selde wize as diene de plastic. De priis makke him de earste man, dy't wûn de Nobel en Ig Nobelpriis tagelyk. De lêzing waard hâlden op 8 desimber 2010 yn 'e universiteit fan Stockholm.