В сентябре нобелевский лауреат Андрей Гейм, нидерландский и британский физик, получивший известность как один из разработчиков первого метода получения графена, рассказал школьникам о работе над своим открытием.
«Сириус» посетил Андрей Гейм – обладатель самой престижной научной премии в мире. Гость (уроженец Сочи, окончивший факультет общей и прикладной физики Московского физико-технического института и получивший степень кандидата физико-математических наук в Институте физики твердого тела РАН) сейчас является профессором физики Манчестерского университета.
Нобелевской премией Андрей Гейм вместе со своим учеником, профессором Константином Новоселовым, был отмечен в 2010 году за открытие графена – сверхтонкого и крайне прочного материала, представляющего собой углеродную пленку толщиной в один атом. Миллиарды таких слоев образуют графит – тот самый, из которого получают грифели для карандашей. Тогда в возможность отделения слоев и получения сверхтонкого материала никто не верил.
.jpg)
Рассказывать о себе и своих успехах Андрей Константинович не очень любит – больше предпочитает общаться о науке. Поэтому и встреча с гостем была проведена в формате «Вопрос – ответ». Тем более, школьникам было о чем спросить знаменитого физика.
– Андрей Константинович, мы слышали, что, когда ученому звонят и сообщают, что он стал Нобелевским лауреатом, он не верит, поэтому на другом конце провода всегда есть еще один человек, готовый подтвердить, что это не розыгрыш. Это действительно так?
– По всей видимости, это действительно так, людям часто не верится, что их удостоили престижной премии. В моем же случае было не так. Когда много лет работаешь над каким-нибудь изобретением, и коллеги сулят тебе «Нобеля», то ты начинаешь надеяться и немного ожидать, поэтому не могу сказать, что это для меня было полной неожиданностью. Когда у меня дома раздался звонок и в трубке с ярко выраженным шведским акцентом сказали: «Это очень важный разговор, пожалуйста, не вешайте трубку!», то я спросил: «Вы что, хотите мне сообщить, что я получил Нобелевскую премию?» И действительно, меня переключили на представителя комитета, который подтвердил, что я стал лауреатом. Так что убеждать, что это настоящий звонок, а не шуточный, меня не пришлось.
– С чего начался ваш профессиональный путь как физика?
– Наверное, с того же, с чего и ваш, с увлечения любимым предметом в школе. Мне лучше всех остальных предметов давались математика, химия и физика. Не секрет, что мы больше всего концентрируемся на том предмете, который нам лучше всех дается. Так и у меня вышло. Физика, она большая, мне всегда было над чем работать.
– Какие ученые вас вдохновляли в вашей работе?
– Философский вопрос. Помню, когда учился на физтехе, кроме Эйнштейна, меня занимали такие выдающиеся советские ученые, как Королев, Капица. Последний удостоился Нобелевской премии за результаты своих исследований сверхтекучего гелия, с формулировкой «За фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур». В те времена Капица был очень влиятельным в научной среде человеком. И Ландау, конечно. Вся теоретическая физика построена на его исследованиях. Это все те люди, которые в институтские годы меня очень вдохновляли.
– Где на данный момент используется графен?
– Обычно после открытия материала требуются десятки лет, прежде чем он начнет широко использоваться в производстве. Графен – исключение из этого правила. Реально про его использование люди начали говорить 6-7 лет назад, когда стало понятно, что возможно его массовое производство. Мои коллеги нашли метод, как производить графен в тоннах и даже квадратных километрах. На сегодняшний день графен в очень маленьком объеме добавляют в защитную краску, которой покрывают мосты или, например, корабли. Он используется в изготовлении теннисных ракеток, лыж, автомобильных покрытий. Лет через 5-10 мы, надеюсь, придумаем революционное решение применению графена. Это ведь тот класс материалов, который, безусловно, прочно закрепится на производственном рынке, нужно только время.
– Как вы пришли к такому открытию, как долго велись ваши исследования?
– Где-то в 2003 году я решил, что нужно посмотреть, как ведут себя тонкие пленки графита. Изначально о графене я даже не задумывался, поскольку считалось, что двухмерных материалов существовать не может. После этого мы с моими коллегами начали делать транзисторы из графита все тоньше и тоньше и в конце концов поняли, что можем отделить один слой. Наша группа в Манчестерском университете состояла из 3-4 человек, и все переключились на новый эксперимент – получить один слой, отделенный от выше и ниже лежащих. В течение следующего года мы опубликовали 2-3 научных работы, затем в течение 3-4 лет мы продолжали исследования. В итоге у нас получилось отделить один слой от всех остальных, измерить его физические свойства и зафиксировать более-менее устойчивый результат. Все раскрутилось очень быстро, всего за несколько лет.
– Вы стали первым в истории ученым, который получил как Нобелевскую, так и Шнобелевскую премию. Расскажите, за что вам ее присудили и какие эмоции в вас вызвала эта награда?
– Знаете, в чем разница между Нобелевской и Шнобелевской премией? От первой обычно не отказываются. Когда вам присуждают «Шнобеля», то звонят и спрашивают, готов ли лауреат ее принять. Если нет, то награда за научные достижения, «которые сначала вызывают смех, а затем заставляют задуматься», остается в секрете. Но у меня все хорошо с чувством юмора, и я, конечно же, согласился ее принять.
Шнобелевскую премию я получил в 2000 году за работу по использованию магнитов для левитации лягушек. Результаты этого исследования я с моим коллегой Майклом Берри представил в статье «О летающих лягушках и левитронах», опубликованной в журнале European Journal of Physics.
Сначала я заставлял левитировать разные предметы, потом мне стало скучно, и я решил заставить полетать лягушку. Тогда это вызвало в научной среде небывалый интерес. К слову, меня до сих пор чаще узнают как ученого с лягушкой, а не с графеном. Это очень забавно.
– Какие направления в физике считаются сегодня наиболее перспективными?
– Если бы кто-нибудь точно знал ответ на этот вопрос, то ученым было бы легче. Наука занятие очень прорывное, и то, что становится объектом большого внимания, как правило, во многом уже изучено. Самое интересное получается в там, где еще никто еще никто никогда не работал. Поэтому перспективными могут быть так называемые Blue skies research – исследования голубых небес (научные исследования в тех областях, где приложения «реального мира» проявляются не сразу). Когда у ученого появляется идеи «не из мира сего», это значит, что могут появиться важнейшие, революционные открытия.
– Много ли вы читаете и какие книги?
– Помню в вашем возрасте я читал очень много романов – всю классику советской и русской литературы. В мое время выходил журнал «Иностранная литература» – активно выписывал и читал его тоже. Потом, когда начинается профессиональная деятельность, начинаешь уже читать статьи в научных журналах, собираешь те крошки информации, которые тебе могут помочь в работе. Потом был период, когда я почти ничего не читал, кроме профильных материалов. Сейчас я по-прежнему читаю в день по несколько научных статей, но, когда я в полете, со мной могут быть разные книжки – например, боевики, которые помогают разрядить мозг.
