Wczoraj Królewska Szwedzka Akademia Nauk ogłosiła, że tegoroczna Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki trafi do Andre Geima i Konstantina Novoselova „za przełomowe eksperymenty dotyczące dwuwymiarowego grafenu materiałowego”. Grafen jest jednym z wielu alotropów lub form węgla pierwiastkowego. Węgiel jest wyjątkowy, ponieważ ma tak wiele różnych alotropów (główne z nich są zaznaczone poniżej), z których wiele ma specjalne cechy:
Diament : atomy węgla układają się w linie i łączą ze sobą w ciasną sieć, aby stworzyć tę niezwykle twardą, przezroczystą naturalną substancję. Diamenty, które wykopują dziś ludzie, powstały 100 mil lub więcej pod powierzchnią Ziemi, gdzie węgiel został poddany ogromnemu upałowi i ciśnieniu ponad miliard lat temu. Producenci mogą teraz hodować diamenty w laboratorium, aby tworzyć klejnoty lub do celów przemysłowych.
Grafit : Miękki ołów w ołówku to tak naprawdę grafit, łuszcząca się, elastyczna sześciokątna sieć atomów węgla. W przeciwieństwie do diamentu grafit jest miękki i przewodzi prąd.
Grafen : ta cienka warstwa węgla ma grubość zaledwie jednego atomu. Geim i Novoselov stworzyli pierwszy arkusz grafenu za pomocą prostego kawałka taśmy samoprzylepnej, aby podnieść płatek węgla z grafitu. Grafen jest dobrym przewodnikiem elektryczności, a naukowcy uważają, że może być przydatny w technologiach takich jak ekrany dotykowe i ogniwa słoneczne. (Ciekawa uwaga dodatkowa: Geim jest pierwszą osobą, która wygrała zarówno Nagrodę Nobla, jak i Ig Nobla. W 2000 r. Otrzymał Ig Nobla za lewitację żaby za pomocą magnesów).
Buckminster-fullereny : te puste cząsteczki węgla, których odkrywcy otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1996 roku, swoją nazwę zawdzięczają podobieństwu do struktur geodezyjnych Bucky'ego Fullera. Cząsteczki mają kształty kuli - zwane kulkami buchowymi - i mogą być również przekształcane w nanorurki węglowe, które są 100 razy silniejsze niż stal, ale stanowią jedną szóstą masy.
Nanopianka węglowa : Piana wykonana w całości z atomów węgla jest jedną z najmniej gęstych substancji na świecie. Węgiel w tej formie działa jak półprzewodnik i jest magnetyczny.
Jednak nie cały węgiel łączy się w złożone struktury krystaliczne o specjalnych właściwościach. Pomieszana forma nazywa się amorficznym węglem .
