2010 Nobel, Física: Andre Geim y Konstantin Novoselov por el descubrimiento del grafeno

Los dos científicos de la Universidad de Manchester que descubrieron el grafeno, Andre Geim y Konstantin Novoselov han obtenido el Premio Nobel de Física de 2010 por iniciar uno de los campos de investigación más candentes de la actualidad. Los análisis bibliométricos de Thomson Reuters han acertado este año con un pleno. Mi entrada está basada en el anuncio oficial del Premio Nobel (Prize Announcement). He visto en directo (online) el anuncio, que ha incluido una entrevista a Geim muy emotiva (se le oía muy emocionado por el premio aunque se sabía firme ganador algún día). [PS: Más información en inglés en Advanced Information y Popular Information].

El grafeno es una película de un átomo de grosor de átomos de carbono colocados en una red atómica perfecta. Esta forma del grafeno tiene unas propiedades excepcionales que se originan en las sutilezas de la física cuántica. El grafeno (igual que el diamente) es un material muy duro, aunque solo tenga un átomo de grosor, es buen conductor de la electricidad (mejor que el cobre), del calor (el mejor conductor del calor conocido), es casi transparente (ver la foto adjunta), pero tan denso que ni siquiera un átomo de helio (el átomo más pequeño de un gas) puede atravesar sus agujeros (entre los átomos de carbono).

Geim y Novoselov extrajeron el grafeno de un trozo de grafito (el mismo que se encuentra en cualquier lápiz ordinario). Utilizaron una especie de cinta adhesiva que les permitió extraer del grafito una lámina de un solo átomo de carbono. Muchos científicos creían entonces que era imposible que una lámina de un solo átomo de grosor cualquier material era imposible de fabricar porque era inestable. Geim y Novoselov lograron lo inesperado y con ello se convirtieron en firmes candidatos al Premio Nobel que ahora han obtenido.

El grafeno ha permitido a los físicos estudiar las propiedades de los materiales en solo dos dimensiones. Muchas de estas propiedades se deben a fenómenos de la física cuántica sin análogo en el mundo de los materiales en tres dimensiones. Las aplicaciones del grafeno están aumentando cada día, entre ellas, la creación de nuevos materiales y la fabricación de productos electrónicos innovadores (como transistores de grafeno) que podrían reemplazar al silicio y el germanio en muchas aplicaciones. Como es prácticamente transparente y un buen conductor, el grafeno es adecuado para la producción de pantallas táctiles transparentes, pantallas para televisores y monitores, e incluso las células solares. Mezclado con plásticos el grafeno los convierte en conductores de la electricidad, haciéndolos más resistentes al calor y más resistente mecánicamente, lo que ha permitido desarrollar nuevos materiales delgados superfuertes, con buenas propiedades elásticas y muy ligeros, con posibles aplicaciones en satélites, aviones y automóviles.

Konstantin Novoselov, de 36 años, es ciudadano británico y ruso, aunque nació en Rusia. Andre Geim, de 51 años, es ciudadano holandés, aunque también nació en Rusia. Novoselov trabajó por primera vez con como estudiante de doctorado de Geim en los Países Bajos. Posteriormente le siguió al Reino Unido. Ambos estudiaron su carrera de física en Rusia. Ahora son profesores de la Universidad de Manchester.

Más sobre el grafeno en este blog:

El grafeno, la panacea de la nanoelectrónica,” 27 Marzo 2009;

Tan fácil como tocar y pegar o cómo depositar capas monoatómicas de grafeno sobre silicio y óxido de silicio utilizando cobre,” 7 Mayo 2009;

Desenrollando nanotubos de carbono multicapa en nanoláminas de grafeno (o cuando una imagen vale más que mil palabras),” 16 Abril 2009;

La meteórica carrera de Tomás Palacios y el transistor de grafeno ultrarrápido,” 4 Mayo 2009;

Nanotransistores con canal de nanotubos para los ordenadores del futuro,” 29 Mayo 2008;

Nanotransistores ultrarrápidos basados en grafeno,” 16 Septiembre 2010;

Quién será capaz de fabricar el grafeno semiconductor,” 28 Marzo 2010;

El joven científico español Tomás Palacios entrevistado en la revista Science,” 26 Marzo 2010;

Grafeno ultraplano sobre un substrato de mica,” 19 Noviembre 2009;

Observado el efecto Hall cuántico fraccionario en grafeno,” 16 Noviembre 2009.

Por cierto, Geim y Novoselov son candidatos al Nobel desde el año pasado: ”Quién ganará el Premio Nobel de Física de 2009,” 3 Octubre 2009. Podéis leer en mi entrada “Ahora está muy de moda el grafeno así que yo personalmente acompañaría a Ijima de ANDRE GEIM y KOSTYA NOVOSELOV (tampoco son los descubridores originales del grafeno, pero sí son los más famosos codescubridores).

PS: Richard Van Noorden, “Nobel 2010: Graphene bags physics nobel,” NPG The Great Beyond, October 05, 2010, nos recuerda que el artículo original del descubrimiento de Geim y Novoselov en Science 2004 se puede descargar gratis aquí. Una cinta adhesiva tipo Scotch permitía retirar capas de grafeno de un trozo de grafito. Geim ya ganó el Ig Nobel en 2000 por hacer levitar una rana. Además nos enlaza varios artículos sobre las aplicaciones del grafeno aparecidos en Nature y otras revistas: pantallas táctiles, sensores químicos, electrodos, generadores de frecuencias, materiales compuestos o composites, supercondensadores, transistores, secuenciadores de ADN y muchas otras.

8 Comentarios

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emulenewsemulenews

Sí, Jorge, me he basado en la Nota de Prensa oficial del anuncio y supongo que El País habrá hecho lo mismo y la habrán traducido. El enlace a la nota de prensa lo tienes en mi entrada donde pone “Anuncio oficial del Premio Nobel” (quizás no se ve bien porque se mezcla con el enlace anterior, trataré de arreglarlo). [PS ahora creo que queda más claro].

Frank

Congrats Andre Geim and Konstantin Novoselo on the Nobel Prize! Head is swimming with all the possible uses for Graphene… nobel physics winner Andre Geim jst been given big hug by UoM VC Nancy Rothwell. Smiles all round, but both winners very modest with media.

Piedra Infernal

Además Geim es el primer cientifico, si no me equivoco, que ha ganado tanto el Ig Nobel como el Nobel…la verdad es que me parece muy curioso y divertido, seguro que ahora se rie el de lo que le dieron el Ig

planck

Que fallo. Si aquel día que estuve jugando con el lápiz y celo se me hubiera ocurrido llevar a analizar al laboratorio la tira adhesiva ahora tendría el premio Nobel :D

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