Konstantin Novoselov

Konstantin Sergeevich Novoselov (nascido em 23 de agosto de 1974) é um físico russo-britânico. Ele dividiu em 2010 com Andre Geim o Prêmio Nobel de Física pelos trabalhos sobre o grafeno.

Com 36 anos foi um dos mais jovens laureados com o Nobel de Física do pós-guerra.

Trajetória

Novoselov nasceu em Nizhni Tagil, nos Urais, uma cidade industrial com siderúrgicas e fabricação de tanques. Estudou, como Geim, no Instituto de Física e Tecnologia de Moscou e foi em 1999 como doutorando trabalhar com ele em Nijmegen. Em 2001 ambos se transferiram para a University of Manchester, onde Novoselov se doutorou em 2004 e hoje ocupa uma cátedra.

A colaboração dos dois é excepcionalmente estreita e dura há mais de vinte anos. Geim qualificou Novoselov em várias ocasiões como aquele que reunia a paciência para as partes trabalhosas do trabalho.

A demonstração de que o grafeno existe

O método da fita adesiva é a imagem conhecida, mas foi apenas o primeiro passo. O verdadeiro feito científico consistiu em mostrar que se tinha efetivamente diante de si uma única camada atômica — e em medir suas propriedades.

Isso não era de modo algum evidente. Trabalhos teóricos de Landau e Peierls haviam sugerido por décadas que um cristal estritamente bidimensional não poderia sequer ser estável à temperatura ambiente; o movimento térmico teria de destruí-lo. Muitos consideravam inútil procurá-lo.

O artifício decisivo

A contribuição de Novoselov esteve na preparação e na medição.

Uma única camada de carbono é praticamente transparente — ao microscópio não se a vê. O artifício foi uma camada de óxido de silício de exatamente 300 nanômetros de espessura como suporte. Com essa espessura, a interferência da luz gera uma diferença de cor fraca, mas reconhecível, assim que uma única camada atômica repousa sobre ela.

Com isso podia-se encontrar no microscópio óptico comum aquilo que de outro modo só teria sido detectável com grande esforço. Sem esse artifício o método da fita adesiva teria permanecido inútil, porque não se teria podido reencontrar o resultado.

O trabalho publicado na Science em outubro de 2004 demonstrou então o efeito de campo: a condutividade da camada podia ser controlada por uma tensão aplicada. O grafeno comportava-se como um componente semicondutor.

Por que a camada é estável apesar de tudo

A resposta à objeção teórica é tão simples quanto bela: o grafeno não é realmente plano. Ele se ondula levemente na terceira dimensão, e essas ondas estabilizam a camada.

É justamente esse movimento ondulatório que o grupo de trabalho em torno de Paul Thibado tomou mais tarde como ponto de partida, ao investigar se das oscilações térmicas do grafeno independente é possível obter corrente — o efeito catraca.

O que em Novoselov era um subproduto da estabilidade tornou-se assim uma possível fonte de energia.

Outros trabalhos

Novoselov pesquisa há anos empilhamentos de materiais bidimensionais — as chamadas heteroestruturas de van der Waals. Colocam-se diferentes camadas atômicas umas sobre as outras como folhas e obtêm-se propriedades que nenhuma das camadas tem por si só. Já uma leve rotação de duas camadas de grafeno uma em relação à outra altera o comportamento pela raiz.

Esse pensamento — função pela disposição em vez de pela escolha da substância — encontra-se também na neutrinovoltaica e na ideia do metamaterial.

Desde 2012 é cavaleiro do Império britânico; hoje pesquisa adicionalmente em Singapura.

Termos relacionados

• Andre Geim — seu colaureado
• Grafeno — o material
• Efeito catraca — energia a partir do movimento ondulatório
• Metamaterial — função pela disposição

Fontes

• K. S. Novoselov, A. K. Geim et al.: Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films, Science 306, 666 (2004).
• A. K. Geim, K. S. Novoselov: The rise of graphene, Nature Materials 6, 183 (2007).