Từ cuộn băng keo tới giải Nobel Vật lý 2010

Hai nhà khoa học Andre Geim và Konstantin Novoselov thuộc trường đại học Manchester (Anh) đã được vinh dự nhận giải Nobel Vật lý 2010 với công trình nghiên cứu tạo ra siêu vật liệu graphene - một loại vật liệu cứng hơn kim cương và có khả dẫn điện và nhiệt cực tốt.

Nghiên cứu về vật liệu graphene đã đem lại giải Nobel cho hai nhà khoa học Nga. (Ảnh: Sciencenews)

Để phát hiện ra vật liệu graphene, các nhà khoa học người Nga đã sử dụng dụng cụ vô cùng đơn giản khiến nhiều người ngạc nhiên đó là những cuộn băng dính. Tiến sĩ Andrei Geim và Konstantin Novoselov cùng các cộng sự tại trường đại học Manchester, đã đặt mảnh than chì lên miếng băng keo, dán hai đầu băng keo lại với nhau, rồi mở băng keo...

Quá trình này được lặp lại nhiều lần làm cho mảnh than chì được tách ra từng lớp, mỏng dần. Sau đó, các nhà khoa nhúng lớp than chì vào silicon, và thu được lớp than chì mỏng nhất, có độ dày của 1 nguyên tử carbon. Kết quả, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một loại vật liệu cứng hơn kim cương và có khả dẫn điện và nhiệt cực tốt.

"Chúng tôi dùng băng keo để tách graphene ra khỏi graphite trên đầu của một bút chì. Băng keo được dính vào đầu bút chì, rồi được mở ra. Sau đó, chúng tôi lặp lại hành động này khoảng 10 đến 20 lần với hạt nhỏ được tách ra khỏi đầu bút chì”, giáo sư Geim phát biểu trên trang web Sciencewatch mới đây.

Vật liệu graphene được đánh giá còn cứng hơn cả kim cương và cực bền. Một sợi dây thép dài 28km sẽ tự đứt nếu nó được treo theo phương thẳng đứng, trong khi một sợi dây graphene chỉ đứt trong điều kiện tương tự ở độ dài trên 1.000km.

Các nhà khoa học cho rằng trong tương lai, graphene nhiều khả năng sẽ thay thế silicon trong các bóng bán dẫn được sử dụng rất phổ biến trong máy vi tinh và các thiết bị điện tử. Thiết bị bán dẫn làm bằng graphene có tốc độ đóng-mở nhanh gấp 100 lần loại bán dẫn nhạy nhất hiện nay.

Thậm chí, một số quốc gia đã nghĩ tới ý tưởng tạo ra được một “thung lũng graphene” như Thung lũng Silicon ở Mỹ hiện nay. Nếu ý tưởng này thành hiện thực, đây sẽ là tiền đề tạo ra một cuộc cánh mạng mới trong ngành điện tử thế giới.