从“磁悬浮青蛙”到“手撕石墨烯”，他可能是最逗比和最幸运的诺奖得主了。。。

玩得了搞笑诺奖

拿得了真诺奖

 

之前，超模君讲了

搞笑诺奖扫地僧格劳伯（传送门），

专注扫地二十年，

年过八旬终获诺奖的故事。

 

这次，超模君要介绍的这个人，

同样是经过搞笑诺奖的“洗礼”，

最终走上了真正的诺奖领奖台。。。

他就是安德烈·海姆（Andre Geim），

世界上首位诺贝尔奖+搞笑诺奖双料得主，

手执两个诺贝尔物理学奖的男人啊！

 

 

话说，

相对于超模君之前介绍的那些大神，

海姆的前半生是在是太不显眼了，

以至于超模君找不到任何一张

他还没“红”时的照片。。。

 

1958年，海姆出生在

俄罗斯索契市的一个犹太家庭，

以很正常的速度，

于1987年，在俄罗斯科学院

固态物理研究所获得博士学位后，

海姆在科学院下属的微电子技术研究所

找了一份临时工，

成为一名普通的研究员。

 

 

在读博期间，

海姆（跟着导师）进行的研究

都是那些“low到爆”的课题，

比如他的博士论文

《通过螺旋共振法研究金属中运输松弛的机制》，

这些在他开始博士生涯的十几年前

就已经没落了。

 

但是，

经历了这些（痛苦）之后，

海姆也学到受益终身的东西，就是

“以后我的学生，我打死都不会

让他们去研究那些已经死了很久的课题！”

 

深受其害啊。。。

 

 

在科学院的那份临时工，

海姆也是异常艰辛，

用了整整一年的时间，

才与导师彻底脱离了学术上的关系。

后来便开始了“各地流浪”的生活。

海姆辗转在英国诺丁汉大学、巴斯大学

以及丹麦哥本哈根大学之间，

主要的研究方向是介观物理，

包括二维电子气体，量子点接触，

共振隧穿，量子霍尔效应等

如此频繁换工作的海姆，

除了是想尝试更多新的研究领域，

还有一个很重要的原因，就是：

赚的钱太少了，生活艰难，

大写的穷啊！

 

 

终于在1994年，

此时已经发表了足够多的优质论文，

以及参与了很多学术会议的海姆，

终于找到了一份正式工作：

荷兰奈梅亨大学副教授，

而且还拿到了研究经费，

海姆表示：

终于可以愉快地做研（doù）究（bī）了！

 

 

很快，海姆就陷入磁悬浮的魔力当中。

 

 

在奈梅亨大学的实验室里，

有个强大的超导磁铁，

能够产生20特斯拉的磁场，

然而，当时海姆所进行的研究

介观超导只需要极其微弱的磁场

（小于0.01特斯拉），

根本用不上如此高大上的仪器，

实验室里负责这些仪器的

研究员就更加用不上了。。。

研究员：

有这么好的仪器跟这么优秀的我们，

你竟然不用！

 

 

久而久之，

海姆看着这些（一脸幽怨的）研究员，

莫名感到有些愧疚，

觉得应该将这些强大的电磁铁用起来。

而这仪器有一个很明显的优势：

它可以在常温下工作，

不需要像其他超导磁铁那样

需要冷却到液氦的温度。

然而，这个在一般人看来，

根本不算优势！

因为大部分的凝聚态实验都是

需要在极低温的环境下进行的。。。

2333333~

 

 

正当同事们都在苦恼的时候，

海姆偶然间灵光一现，

想起许多年前

一直以失败告终的“磁化水”实验，

想着：

“如果磁化水效应真的存在，

那么20特斯拉的强磁场应该可以

产生比0.1特斯拉的普通永久磁铁

明显得多的效应。”

于是，在某个星期五的晚上，

海姆终于忍不住向实验室泼水了！

 

只见他将水倒进了

实验室正在产生巨大磁场的仪器里。

结果，在场的所有人都震惊了，

包括那些一辈子都于磁场打交道的研究员，

还以为这是在搞什么恶作剧！

因为，倒进仪器里的水，

竟然没有流出来，

而是悬在磁铁的中心！

 

悬浮水滴背后的物理原理：水存在微弱的逆磁效应，如果在外加磁场强度为B的时候，水就能产生0.00001*B的磁场来抵抗它。

研究员们之所以震惊，是因为水的磁性要比磁铁的磁性弱10亿倍，竟然也抵消掉了水的重力。。。

海姆还用木棍去搅动这些水，

有时又改变一下磁场的强度，

看着这些水在磁场里抖来抖去，

觉得有趣极了，

 

就这样，玩了一个多小时。。。

 

在接下来的几个月里，

海姆像上瘾了似的，

无论是谁出现在实验室，

他都要亲自展现一遍“磁悬浮水滴”。

再后来，

海姆直接将一只青蛙丢了进去。。。

 

 

然后，

青蛙身不由己地“飞了起来”。。。

 

 

因为这只青蛙，

海姆一炮而红，

于2000年，

获得了“搞笑诺贝尔物理学奖”，

并且在颁奖那天，

海姆非常兴奋地去领奖了！

（搞笑诺奖可不是每个人都敢去领的）

例如：去年大众汽车由于尾气排放数据造假，获得了搞笑诺贝尔化学奖。

颁奖词：大众公司总能 “通过自动化方式 ”， 成功解决汽车排放污染问题。

在颁奖现场，海姆

一如既往地忍不住演示了一遍

青蛙如何飞行起来，

完事后还可以若无其事地回到田间吃蚊子。

这个实验还被评为了

18年来“搞笑诺贝尔奖”

最受欢迎的十大成果之一，

现在，这一原理也被收入

国外一些大学的物理课本中。

 

有了第一次，就会有第N次，

海姆继续向其他动物“下手”，

他看着壁虎能够飞檐走壁，

便模仿壁虎爪子的结构，

研究出了一种有着极小绒毛的材料，

这种材料仅是1cm2就能支撑1kg的重量。

后来，科学家们在海姆的基础上，

研制出了名副其实的“壁虎手套”，

成功实现飞檐走壁。

超模君上面有提到，

被导师虐了好久的海姆，

如今为人师，

一不小心也走上了虐学生的道路。

自“磁悬浮水滴”之后，

在每个星期五的晚上，

海姆都莫名想要

做一些不符合常规的实验。

正值海姆在研究石墨，

经过深入的文献调研后，

海姆想要看看倘若制成了

仅有一层的石墨薄膜，

会不会又出现石墨奇迹呢？

 

石墨的晶体结构：层与层间相邻碳原子之间以范德华力（分子间作用力）相连，因此石墨片层之间容易滑动，石墨晶体容易裂成麟状薄片。

 

于是，他就把一块厚度约几毫米，

直径3厘米的人造石墨，

和一台高级抛光机，

扔给了学生姜达，

让他去把这块石墨磨到最。。薄。。。

 

 

经过几个月的打磨，

姜达终于将石墨磨到了自己的极限，

心满意足地将成果交给导师海姆。

然而，海姆拿着显微镜看完之后，

非常不满意：

“这也太厚了吧，足足有10微米！”

 

 

这时，一位同事刚好在摆弄

已经扔到垃圾桶的胶带，

海姆又是灵光一现，

立马捡起一片胶带，

用显微镜观察，

发现胶带上的石墨

竟然比姜达用抛光机磨了几个月的都薄！！！

石墨是一种常用的STM（扫描隧道显微镜）基准样品。而人们制作STM的样品时，都是用胶带把石墨表层撕掉，从而露出一个干净新鲜的表面来供STM扫描。

然而，用完的胶带都直接扔垃圾桶了，从来没有人观察过胶带上的石墨。。。

既然这样，

实验室的抛光机就等于报废了，

海姆便开始每天拿着石墨、玩胶带：

粘了又撕，撕了又粘。

然后，

只有一个原子厚度的石墨烯就出来了！

 

石墨烯（Graphene），又名“黑金”，既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。

石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。

 

就这样，海姆成为了

世界上第一个得到石墨烯的人。

其他一票科学家，

看着海姆用胶带撕出来的石墨烯，

再看看自己实验室那些精密的仪器，

内心还真是无比复杂啊。。。

 

而这项研究成果，

也直接让海姆走上了

真正的诺贝尔领奖台。

于2010年，由于率先做出石墨烯，

并测试了其物理性能

海姆被授予诺贝尔物理学奖。

 

尽管这几年来，

很多人就在讨论说石墨烯的研究

很可能是诺贝尔奖的大热门，

但海姆还是从来都没想过自己会得奖。

 

就算诺奖公布的前一天，

他也毫不在意，继续工作到深夜，

安心睡觉。

第二天起床后，

压根儿没想过自己会拿奖的海姆

就一脸懵逼地接受了诺奖的采访。

 

不过，海姆还是很淡定的，

他说：

“其实，获奖并没有什么，

我还是会继续努力工作，

继续平常生活，

继续用玩游戏的心态做研究。”

……