The Nobel Prize in Physics 2010 : Andre Geim, Konstantin Novoselov
Oleh : Nobel Foundation
Kamis, 7 Oktober 2010 (07:01 WIB) dari IP 125.160.110.64

The Nobel Prize in Physics 2010 was awarded jointly to Andre Geim and Konstantin Novoselov "for groundbreaking experiments regarding the two-dimensional material graphene"

Press Release
5 October 2010

The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the Nobel Prize in Physics for 2010 to

Andre Geim
University of Manchester, UK

and

Konstantin Novoselov
University of Manchester, UK

"for groundbreaking experiments regarding the two-dimensional material graphene"


Graphene – the perfect atomic lattice
A thin flake of ordinary carbon, just one atom thick, lies behind this year’s Nobel Prize in Physics. Andre Geim and Konstantin Novoselov have shown that carbon in such a flat form has exceptional properties that originate from the remarkable world of quantum physics.

Graphene is a form of carbon. As a material it is completely new – not only the thinnest ever but also the strongest. As a conductor of electricity it performs as well as copper. As a conductor of heat it outperforms all other known materials. It is almost completely transparent, yet so dense that not even helium, the smallest gas atom, can pass through it. Carbon, the basis of all known life on earth, has surprised us once again.

Geim and Novoselov extracted the graphene from a piece of graphite such as is found in ordinary pencils. Using regular adhesive tape they managed to obtain a flake of carbon with a thickness of just one atom. This at a time when many believed it was impossible for such thin crystalline materials to be stable.

However, with graphene, physicists can now study a new class of two-dimensional materials with unique properties. Graphene makes experiments possible that give new twists to the phenomena in quantum physics. Also a vast variety of practical applications now appear possible including the creation of new materials and the manufacture of innovative electronics. Graphene transistors are predicted to be substantially faster than today’s silicon transistors and result in more efficient computers.

Since it is practically transparent and a good conductor, graphene is suitable for producing transparent touch screens, light panels, and maybe even solar cells.

When mixed into plastics, graphene can turn them into conductors of electricity while making them more heat resistant and mechanically robust. This resilience can be utilised in new super strong materials, which are also thin, elastic and lightweight. In the future, satellites, airplanes, and cars could be manufactured out of the new composite materials.

This year’s Laureates have been working together for a long time now. Konstantin Novoselov, 36, first worked with Andre Geim, 51, as a PhD-student in the Netherlands. He subsequently followed Geim to the United Kingdom. Both of them originally studied and began their careers as physicists in Russia. Now they are both professors at the University of Manchester.

Playfulness is one of their hallmarks, one always learns something in the process and, who knows, you may even hit the jackpot. Like now when they, with graphene, write themselves into the annals of science.

Breaking news.

Nobel Fisika 2010 sudah diumumkan dan yang mendapatkan kehormatan untuk
mendapatkan hadiah tersebut adalah Prof. Andre Geim dan Prof. Konstantin
Novoselov, keduanya dari University of Manchester, atas penemuan "graphene". Dan
harus dicatat juga bahwa Konstantin Novoselov sebelumnya pun bekerja pada group
Prof. Geim semenjak menjadi mahasiswa PhD, disaat awal riset graphene dimulai.


Nobel Fisika tahun ini cukup spesial. Graphene sendiri adalah susunan 2D
hexagonal lattice atom-atom carbon (berikatan kovalen dengan hibridisasi sp2).
Merupakan material tertipis dan juga sangat kuat (karena ikatan kovalennya).
Selain itu, keunikan graphene adalah pada sifat elektroniknya dimana terdapat
Dirac point pada dispersi energi elektronnya. Pada Dirac point tersebut, massa
efektif elektronnya adalah nol, disebut sebagai massless fermion. Sebagai
konsekuensi teoretisnya, elektron dapat bergerak pada graphene dengan mobilitas
yang sangat tinggi, tertinggi dibandingkan material lainnya. Material ini pun
transparan secara optis di cahaya tampak.


Keunikan lainnya dari riset graphene itu sendiri adalah cepatnya perkembangan
field itu sendiri.Geim dan Novoselov baru berhasil mengisolasi single layer
graphene di sekitar tahun 2004. Tetapi sekarang, riset graphene sudah sampai
pada tahapan device dan sudah ada perusahaan yang mulai akan menggunakannya di
produk komersialnya, sebagai elemen dari touch screen. Sebuah pemicu aktivitas
riset yang sangat cepat jika dilihat time-scale nya (kurang dari 6 tahun). Untuk
impact di bidang fisika lainnya, graphene menjadi "test bed" teori-teori Fisika
partikel yang awalnya diperkirakan hanya bisa dites di instrumen-instrumen mahal
dan besar, atau bahkan hanya bisa berakhir di "laci". Untuk di bidang condensed
matter physics sendiri, graphene menjadi ladang untuk eksplorasi "new physics"
dan juga kandidat material yang sangat menjanjikan untuk berbagai macam aplikasi
elektronik (pengganti silikon), bahkan untuk pengembangan energi terbarukan
(solar cell dan hydrogen energy).


Akan tetapi, yang terunik dari penemuan single layer graphene itu sendiri adalah
bagaimana "breakthrough" itu dicapai, dengan "metode" apa, dan bagaimana "sosok"
orang di belakangnya. Sekilas melihat profile graphene di atas, nampak penemuan
material itu sangat kompleks. Padahal, alat yang mereka pakai hanyalah alat
sehari-hari di sekitar kita, yaitu cellotape (selotip). Dan bahan baku yang
dipakai adalahgraphite (seperti isi pensil yang biasa kita pakai). Cara
membuatnya hanyalah dengan mengupas (cleavage) graphite dengan menggunakan
cellotape, dan didapatkan graphene. Bergantung dari merk cellotape apa (semuanya
komersial dan murah), bisa didapatkan baik single layer graphene maupun several
layer graphene film. Hanya itu...... breakthrough-nya. Setelah itu, terserah
peneliti berikutnya, bisa untuk membuat device, mau diteliti sebagaimanapun. Dan
metode cellotape ini, sederhana tapi baru dan inovatif, diturunkan oleh ilmuwan
lain untuk melakukan hal yang sama pada material dua dimensi lainnya, yang
melahirkan cabang baru dari riset ini.


Jadi, sebuah inovasi sederhana, by accident, tetapi bisa merubah dunia. Sosok
Andre Geim sendiri dikenal kreatif, karena dia sebelumnya pernah mendapatkan Ig
Nobel untuk penelitian paling ridiculous, yaitu menerbangkan kodok dengan
menggunakan superconductor.


Lalu, bagaimana dengan Indonesia? Sejauh ini, belum terlihat ada yang mengikuti
trend penelitian graphene, sekecil apapun itu (CMIIW). Padahal proses
pembuatannya sangat-sangatlah sederhana. Dan bahan bakunya pun ada di sekitar
kita. Bahkan dari limbah pengolahan besi sekalipun. Kalau tidak ada yang mencoba
masuk, Indonesia akan kembali tertinggal salahsatu gerbong sains dan teknologi.
Bisa jadi di masa depan, kita hanya mengekspor limbah tersebut dengan harga
murah, dan harus membayar mahal semua produk graphene-based technology.


Saya sendiri merasa beruntung bisa melihat langsung bagaimana graphene itu
dibuat dengan cara yang sama, dan mencoba sekali dua kali membuat, walaupun itu
bukan topik riset saya, melainkan topik riset salahsatu peneliti postdoctoral di
lab dimana saya bergabung. Merupakan sebuah kenikmatan sendiri bisa merasakan
langsung "thrill" dan "excitement" bagaimana hasil-hasil riset seputar graphene
dan 2D material terbit dan dihasilkan.


Nobel Fisika tahun ini memang spesial, walaupun di bidang condensed matter
physics, orang sudah memperkirakan sejak tiga tahun lalu. Simplicity for solving
complexity. Sebuah hikmah dan pelajaran yang seharusnya bisa diambil oleh bangsa
Indonesia, terutama peneliti-peneliti Indonesia (termasuk saya yang masih anak
bawang).


Satria Zulkarnaen Bisri
PhD researcher (IGPAS fellow)
Department of Physics, Graduate School of Science
Tohoku University, Sendai, JAPAN
also at (primary contact address):
Takenobu-lab, Graduate School of Advanced Science and Engineering,
Waseda University
3-4-1, Okubo, Shinjuku-ku, Tokyo 169-8555, JAPAN
Tel.: +81-3-5286-2981
URL: http://www-lab.imr.tohoku.ac.jp/~satria/index.html

PERHATIAN : Semua data terminal yang mengakses otomatis dicatat sebagai arsip serta untuk kenyamanan bersama.

judul	:
penulis	:	username :     password :
isi	:

» kirim ke teman
» versi cetak
» berbagi ke Facebook
» berbagi ke Twitter
» markah halaman ini