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2010年10月06日

俄裔雙雄玩出物理獎
瘋狂實驗膠紙黐出石墨烯 助研發捲曲輕觸芒

海姆AndreGeim(左)、諾沃肖洛夫KonstantinNovoselov(右)

【諾貝爾獎物理獎】諾貝爾獎得獎研究向來嚴肅高深,今年物理學獎竟帶點玩味。俄裔雙雄海姆(AndreGeim)和諾沃肖洛夫(KonstantinNovoselov)因發現世界現時認知的最強、最薄、最佳導電導熱物料石墨烯(graphene),足以引發一場電子工業革命,令捲曲輕觸式芒和電腦、輕身汽車飛機有望面世,所以雙雙贏得今年物理獎。但原來他們當初是用普通膠紙黐鉛筆芯那般的石墨,從而黐出了石墨烯。

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瑞典皇家科學學院昨日(周二)公佈,今年物理學獎得主海姆和諾沃肖洛夫。兩人都是俄裔,海姆入籍荷蘭,諾沃肖洛夫則是英俄雙重國籍,現時都在英國曼徹斯特大學做研究,可平分1,000萬瑞典克朗(1,153萬港元)獎金。36歲的諾沃肖洛夫更是歷來最年輕的物理學獎得主之一,51歲的海姆更曾因用磁石令青蛙懸浮半空而獲頒「搞笑諾貝爾獎」。

世上最薄最強物料

兩人獲獎的成就,是發現了石墨烯。石墨烯是世界上最薄物料,僅一原子那麼厚,卻是世上最強物料之一,比鋼強逾100倍,而且穩定性高,是已知最佳導熱導電體,足以引發電子工業革命。亦師亦友、說過做實驗最重要好玩的海姆和諾沃肖洛夫,2004年在實驗室裏就用普通膠紙,成功從普通鉛筆芯那樣的石墨,就取得近乎透明、僅一原子厚的石墨烯。
兩人做這次實驗,全因海姆曾要求一名華裔學生將一大塊石墨盡量打磨至最薄,但學生未能做到要求,反而駁嘴說:「如果你那麼聰明,你自己打磨吧。」結果他和諾沃肖洛夫決定用膠紙將石墨烯黐出來。兩人有十分一時間會進行名為「周五晚實驗」,都是一些瘋狂、不預期有結果的實驗,用膠紙黐石墨是其中之一。
石墨烯的結構概念其實存在已久,但科學家一直對它的存在可能性存疑,或認為單層原子的平面結構是不穩定的。海姆和諾沃肖洛夫的實驗,不但成功證明了石墨烯的存在,發現每一微米厚的石墨有300萬層石墨烯,並能顯示出它獨有性質。因此,瑞典皇家科學學院就表揚兩人「就二維物料石墨烯進行的開創性實驗研究」。
雖然石墨烯至今未有實際應用,但瑞典皇家科學學院指,石墨烯將有助新物料的研發及創意電子產品的生產。由於石墨烯晶體管穩定性高,運作較矽晶體管快,能製造運算速度更快的電腦。由於石墨烯透明,加上有彈性和是好的導電體,適合製造透明或捲曲的輕觸式芒、燈板,甚至太陽能電池。石墨烯又能令塑膠成為導電體,更耐熱和堅固,可用於既薄、具彈性和輕身的全新超強物料,未來用以製造人造衞星、飛機及汽車。

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海姆:盼似塑膠改變生活

海姆對獲獎感到意外,昨日接獲通知時正在寫電郵和搜尋檔案資料。得獎後固然感到興奮,但他在發揮幽默感,指覺得獎金有助增加收入。他說:「我們暫未知可如何應用石墨烯。希望它有一日能似塑膠那樣改變我們的生活。」他強調今後會繼續研究工作。
諾沃肖洛夫就以「瘋狂」、「震撼」來形容自己得獎,雖然之前有傳他今年會獲獎,但他「從不聽揣測」。他說:「我研究石墨烯已七年,有點久。我們如今想研究一些離開這個範疇的東西。」
從兩人獲獎,可見今年物理學獎更着重實用主義。科大物理學系副教授霍文彬博士(BradleyForeman)指出,兩位得主用很簡單的方法,分離出二維的石墨烯,而石墨烯又可以用於多個領域,是他們得獎的原因。
美聯社/路透社/新華社/本報記者

石墨烯應用層面廣

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