2010年10月5日，因对石墨烯的开创性研究，瑞典皇家科学院将本届诺贝尔物理学奖授予了两位出生于俄罗斯、现在英国曼彻斯特大学工作的物理学家安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃肖罗夫（Konstantin Novoselov），他们分了享约合140万美元的诺贝尔物理学奖奖金。

盖姆（右）和诺沃肖罗夫

石墨烯：最终可能取代硅

　　石墨烯是碳的一种形式，从一块高序热解石墨中剥离而出，仅有一层碳原子的厚度。它不仅是世界上最薄的材料，而且也是一种最坚韧、致密的有着独特性质的全新材料。瑞典皇家科学院在一份声明中称：“碳，作为地球上所有已知生命的基础，它再一次地让人类震撼。”
　　石墨烯的导电性能可以与铜媲美，其导热性能比已知的任何材料都要出色得多，而且还是透明的。物理学家声称，石墨烯很可能最终取代硅而成为计算机芯片的基础材料。此外，石墨烯还可以作为污染监测的敏感材料、完善平板电视，并使得研发新的材料和检验量子特性成为可能。
　　石墨烯同碳原子的其他两种形式密切相关，近年来这两种形式也引起了科学家浓厚的兴趣：一种叫做巴基球，它是以足球状排列的碳原子结构；另一种叫做纳米管，它是卷曲成管状的碳原子片。然而，长久以来人们普遍认为二维的晶体材料是难以稳定存在的。而盖姆和诺沃肖罗夫博士，利用透明胶带首次成功地从一块高序热解石墨中（在普通的铅笔里就能见到）剥离出了仅有一层碳原子厚度的石墨薄片。
　　盖姆出生在俄罗斯索契，现是荷兰公民。他曾在莫斯科物理技术学院学习，1987年在固体物理研究所获得博士学位。在他成为荷兰奈梅亨大学教授之前就是一位思维活跃、想法众多的物理学家。“对我来说，年复一年重复同样的研究简直太无聊了，”他在接受采访时解释道。
　　诺沃肖罗夫出生于俄罗斯下塔吉尔，在荷兰成为了盖姆的研究生。在奈梅亨大学，盖姆教授同诺沃肖罗夫开始了接触。后来他们一起搬到了英国曼彻斯特（诺沃肖罗夫具有英国和俄罗斯双重国籍）。
　　石墨烯的产生源自于盖姆和诺沃肖罗夫声称的“星期五之夜”的实验，有时，疯狂的事情就是这样的离奇。盖姆曾把青蛙放进磁场悬浮，这为他赢得了2000年搞笑诺贝尔奖。在另一个偶然的机会中，他们制作了“壁虎胶带”，它可以用来模仿壁虎和蜘蛛人在天花板上走动。
　　对石墨烯的研究源于他们想研究石墨电学性能的开始。要做到这一点，就需要非常薄的石墨片，这是他们首次用石墨晶体尝试生产石墨烯，但是运气并不好。之后，在一名技术人员的演示下，他们学会了如何用透明胶带层层剥离石墨的方法――盖姆和诺沃肖罗夫把一片石墨放在胶带上，然后一遍又一遍地折叠胶带，逐渐地将石墨变得越来越薄，直到它只有一个原子厚度为止。
　　尽管曼彻斯特的研究人员已经改用了另一种不同的胶带，但是透明胶带技术仍在使用。盖姆曾经将该过程描述成“山寨”过程，他说，这是一个绝佳的范例，它向你展示了即便你没有如哈佛或剑桥般雄厚的实力，你仍然可以做出了不起的实验。

石墨烯：未来的潜在应用

　　最早两篇关于石墨烯的论文于2004年发表在《科学》杂志以及网上。2005年又发表了三篇相关论文。瑞典皇家科学院称，此后“该新兴领域变得异常火爆”，有大量关于石墨烯及其令人着实惊奇的特性和前景的相关论文发表。
　　根据美国哥伦比亚大学的杰弗里 ·凯撒（Jeffrey Kysar）和詹姆斯 ·霍恩（James Hone）所进行的实验：如果将石墨烯的厚度扩大到冰箱塑料外壳的厚度，然后将其做成一个咖啡杯，那么只需要一个铅笔尖大小的支点就可以支撑一辆卡车的重量。
　　石墨烯也引领着大众文化。去年2月，在美国哥伦比亚广播公司的一个情景喜剧《生活大爆炸》中就出现了石墨烯的元素。加州大学物理学家大卫 ·萨尔兹保（David Saltzberg）作为该剧的科学顾问，他声称石墨烯“是铅笔芯出现以来的最伟大的事情。”
　　美国国家标准与技术研究所的约瑟夫 ·斯特罗西奥（Joseph Stroscio）说，最初他十分怀疑石墨烯的前景，然而，“每一年我都很惊讶地看到从电子设备、化学传感器到复合材料所有关于石墨烯的新兴潜在应用。”
　　斯特罗西奥说，由于石墨烯的六边形结构，通过石墨烯的电子并不能像经典物理学中的撞球一样相互作用，而更像遵守相对论物理定律的无质量的波一样相互作用。因此，斯特罗西奥博士认为，一些只有在高能物理中才能看到的现象，在石墨中就能简单演示。“这着实令人疯狂，”他说，不需要一个粒子加速器，“在一张桌子上你便可以做相对论实验。”
　　两位获奖者表示，他们由于石墨烯的工作而成为了物理学家，现在这一领域越来越拥挤，成千上万的研究人员加入了石墨烯的研究当中。盖姆在接受采访时说，他一直在寻求该领域的新起点。“当我发掘了人才我很自豪，而且我也已经发掘了我自己。”
　　盖姆是同时获得诺贝尔奖和搞笑诺贝尔奖的第一位科学家。对此，他感到很高兴，因为搞笑诺贝尔奖“会给人们带来欢笑。”
　　作为诺贝尔奖最年轻的获奖者之一，今年36岁诺沃肖罗夫说，他试图不去想诺贝尔奖会为他的职业生涯带来什么。由于后台的电话铃响个不停，他说：“本来今天我有很多计划，现在看起来它们都毁了。”
　　这是2010年度英国获得的第二个诺贝尔奖。10月4号，罗伯特 ·爱德华兹（Robert Edwards）因为“体外受精发育”的工作荣获本届诺贝尔生理医学奖。英国皇家学会会长马丁·里斯（Martin Rees）指出，诺贝尔奖项强调了支持该国基础研究的重要性。他同时警告说，最近英国政府实施的严格移民政策很可能阻止了像盖姆博士和诺沃肖罗夫博士这样的人进入英国。

资料来源The New York Times

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