Konstantin Novoselov: Çöp Kutusundaki Nobel Ödülü

Manchester laboratuvarındaki bir meslektaşı, grafit örneklerini seloteyp ile ayırarak temizliyor ve kullanılan bandı çöpe atıyordu. Novoselov atılan bandı aldı, üzerinde hala yapışık halde duran pulları fark etti ve bir saat içinde çalışan bir cihaz ortaya çıkardı. Daha sonra şöyle yazdı: "Etki ne kadar küçük olursa olsun, çok büyük bir şeye rastladığımız açıktı." Altı yıl sonra, otuz beş yaşında, 1973'ten beri fizik dalında Nobel alan en genç isim oldu.

Nizhny Tagil

Konstantin Sergeyevich Novoselov — Kostya — 23 Ağustos 1974'te, fabrikaları demiryolu vagonları ve tanklar üreten Urallar'daki ağır sanayi şehri Nizhny Tagil'de doğdu. Babası bu fabrikalardan birinde mühendisti; annesi İngilizce öğretmeniydi. Elektroliz deneyleri ve metal işleri yaparak büyüdü ve fizik olimpiyatlarında yarıştı.

Phystech ve Chernogolovka

1991'de Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü'ne (Phystech) girdi, Fiziksel ve Kuantum Elektroniği bölümünü seçti ve 1997'de yüksek lisans derecesini aldı. Pratik eğitimi başka bir yerde gerçekleşti: Chernogolovka'daki Mikroelektronik Teknoloji Enstitüsü'nde, burada Yura Dubrovskii gibi deneysel fizikçiler eşliğinde tünelleme spektroskopisi öğrendi. Bu, göründüğünden daha önemlidir. Novoselov'un o yıllarda edindiği şey bir teori değil, bir çift eldi; bir cihazı hızlı bir şekilde tasarlama, üretme ve ölçme yeteneği; hikayenin ilerleyen kısımlarının üzerine kurulduğu beceri buydu.

Nijmegen'den Manchester'a

1999'da Nijmegen'deki Andre Geim'in yüksek manyetik alan laboratuvarına katıldı. Radboud Üniversitesi tarafından 2004 yılında verilen doktorası, Jan Kees Maan ve Geim'in danışmanlığında mezoskopik Hall mikro problarının geliştirilmesi ve uygulamaları üzerineydi. Geim 2001'de Manchester Üniversitesi'ne taşındığında, Novoselov tereddüt etmeden onu takip etti ve aslında boş olan ve sıfırdan kurulması gereken bir laboratuvara girdi. İkili ayrıca bu süreçte gecko'nun ayağından esinlenerek biyomimetik bir yapıştırıcı üretti; bu, grafen çalışmasının görünüşte anlamsız olan sorunları ciddiye alan bir gruptan çıktığını hatırlatıyor.

Bant

Grafen sonucu, Novoselov'un kendi ifadesiyle neredeyse tesadüfiydi. Ekip, grafitten yapılmış metalik alan etkili bir transistörün peşindeydi. Oleg Shkliarevskii'nin grafiti seloteyp ile ayırarak temizleme alışkanlığı, deneye dönüşen atıklar üretti. Aylar içinde ZYH-K51 numunesi olarak kataloglanan ilk grafen cihazı ortaya çıktı ve 2004'te Science dergisinde yayınlanan "Atomik Olarak İnce Karbon Filmlerde Elektrik Alan Etkisi" başlıklı makale bir alanı kurdu. İzole ettikleri şey grafendi: elektronların kütlesiz Dirac fermiyonları gibi davrandığı, sanki hiç kütleleri yokmuş gibi hareket ettiği, bağımsız, tek bir atomik karbon katmanı. Novoselov, doğrusal spektrumun gerçekte ne anlama geldiğini onlara açıklayan teorisyen Dima Khmelnitsky'ye kredi veriyor.

Ödül ve Sonrası

2010 Nobel Fizik Ödülü, "grafen malzemesi ile ilgili çığır açan deneyler" için Geim ve Novoselov'a verildi. Otuz beş yaşında, 1973'te Brian Josephson'dan bu yana fizik dalında Nobel alan en genç isimdi. Onurlar sırasıyla geldi: 2010'da Hollanda Aslanı Nişanı Şövalye Komutanı, 2011'de Kraliyet Cemiyeti Üyeliği, 2012 Yeni Yıl Onurlarında şövalyelik, 2013'te Leverhulme Madalyası ve Manchester şehrinin özgürlüğü, 2014'te Onsager Madalyası, 2019'da ABD Ulusal Bilimler Akademisi dış üyesi ve 2023'te Çin Bilimler Akademisi dış üyesi seçilmesi. 2013 yılında Manchester'da Langworthy Profesörü ve Ulusal Grafen Enstitüsü'nün ilk direktörü oldu ve Avrupa Komisyonu'nun milyar avroluk Grafen Amiral Gemisi'ni yönlendirmeye yardımcı oldu. Çıktısı endüstriyel ölçekteydi; Ocak 2024'e kadar 475 hakemli makale ve dünyanın en çok atıf alan araştırmacıları arasında yer alıyor. O zamandan beri araştırmaları tek bir sayfadan van der Waals heteroyapılarına kaydı: katman katman birleştirilmiş farklı iki boyutlu malzemelerin yığınları, aslında katıları sipariş üzerine tasarlamanın bir yolu. 2019'da bunu yapan ilk Nobel ödüllü kişi olarak Singapur Ulusal Üniversitesi'ne katıldı ve 2021'de Antonio Castro Neto ile birlikte 200 milyon dolarlık on yıllık fonla orada İşlevsel Akıllı Malzemeler Enstitüsü'nü kurdu. 2026'da Bremen'deki Constructor Üniversitesi'nin başkanı oldu. 2022'de Ukrayna işgalini kınayan Rus bilim insanlarının açık mektubunu imzaladı.

Mürekkep ve Grafen

Aynı zamanda sanatçı Zheng Shenglong tarafından eğitilen ve uluslararası çapta sergilenen geleneksel Çin mürekkep resmi ve kaligrafisinin ciddi bir uygulayıcısıdır; tablolarından biri Xi Jinping'in koleksiyonundadır. 2015 yılında, Whitworth Sanat Galerisi'nin yeniden açılışında, sanatçı Cornelia Parker ile işbirliği yaptı: Novoselov bir grafen gaz sensörüne nefes verdi ve göktaşı parçalarıyla dolu bir havai fişek gösterisini tetikledi. Sensördeki grafen Blake, Constable, Picasso, Turner ve Girtin'in orijinal çizimlerinden alınmıştı; yüz mikrometreden küçük pullar, böylece eserlerin kendisi zarar görmedi. 2017'de Viennacontemporary'de grafen katkılı mürekkep tablolarını sergiledi ve 2025 Venedik Bienali'nde bir serginin küratörlüğünü yaptı. Nedenine dair açıklaması alışılmadık derecede net: "Sanatçılar ve bilim insanları kutunun dışında düşünürler… Bilim insanları genel yasaları tanımlamak için fenomenler arasındaki ortak unsurları belirler, sanatçılar ise genellikle kalabalıklar yerine bireyleri incelerler. Biz sadece aynı madalyonun iki yüzüyüz."

Konstantin Neden Dahi Olarak Adlandırılıyor

Sergilenen bilişsel nitelik matematiksel güç değil, olağanüstü deneysel hızla birleşen anomali tanıma yeteneğidir. O binadaki herkes kullanılmış bandı alabilirdi. Novoselov'u ayıran şey, atılmış bir nesneyi bir deney olarak görmesi ve Chernogolovka ve Nijmegen'deki eğitiminin bu sezgiyi bir saat içinde çalışan bir cihaza dönüştürmesine izin vermesidir. Kendi cümlesi tüm argümandır: "etki ne kadar küçük olursa olsun - çok büyük bir şeye rastladığımız açıktı." Küçük bir sinyalin gürültü değil büyük bir gerçek olduğunu fark etmek, deneysel fizikteki en nadir şeydir ve onu takip eden alan, ne kadar haklı olduğunun bir ölçüsüdür.

Karşı tarafın da dile getirilmesi gerekir. Ödül paylaşılmıştır ve Geim kıdemli figürdür ve doktora danışmanı olmuştur; dışarıdan bakıldığında, profesör ve doktora sonrası araştırmacı arasındaki kredi temiz bir şekilde bölünemez. Novoselov kendisi, entelektüel içeriğin çoğunu başka yerlere devreder; "bilim ruhunu" ve "detaylara manik bir dikkat" öğrendiğini söylediği Geim'e ve verilerin ne anlama geldiğini açıklayan Khmelnitsky'ye. Ve tek bir ezici sonuç, bir ömür boyu süren teoriden daha dar bir temeldir. Özellikle, Novoselov "dahi" kelimesini kendisi sadece deneyler ve fikirler için kullanır, asla insanlar için değil. Kendi kullanımına göre, dahi olan deneydi.

Miras

Rus ve İngiliz vatandaşıdır, Irina Barbolina ile evlidir ve iki kızı vardır. Bir çöp parçasından çıkardığı malzeme artık küresel bir araştırma endüstrisidir ve yöntem - yapışkan bant ile mekanik eksfoliasyon - hemen hemen her tezgahta tekrarlanacak kadar basittir. Hikayenin en garip kısmı bu: yüzyılın en sonuç verici fizik deneylerinden biri, bir rulo bant fiyatına yapılabilir. Sadece bir kişi ona bakmayı düşündü.