Dal momento che il grafene è stato isolato per la prima volta nel 2004 con l'aiuto dello scotch, i ricercatori si sono rivolti con entusiasmo al materiale per scoprire le sue potenziali applicazioni. Un singolo strato di atomi di carbonio le cui applicazioni spaziano dall'elettronica ultraveloce ai biosensori ai display flessibili, il grafene è forte, leggero, trasparente, e un conduttore di calore ed elettricità. Ma cosa possiamo fare con questo nuovo materiale? Mentre i ricercatori di tutto il mondo eliminano strato dopo strato di potenziali applicazioni, Milan Begliarbekov, un dottorando allo Stevens Institute of Technology, ha trovato alcune applicazioni uniche per questo materiale distintivo.
Il grafene è accusato di possibilità per il Milan. Con l'aiuto di una facoltà Stevens di livello mondiale, sostegno del programma Graduate Teaching Fellows in K-12 Education (GK-12) della National Science Foundation (NSF) attraverso la New Jersey Alliance for Engineering Education (NJAEE), e un premio dell'Air Force Office of Scientific Research (AFOSR), Milano sta conducendo una ricerca pionieristica del materiale. Ha già pubblicato due articoli sul grafene in Lettere di fisica applicata nel perseguimento del suo dottorato di ricerca. e ha un terzo documento in cantiere. Entrambi gli articoli pubblicati sono stati selezionati anche per il Giornale virtuale di scienza e tecnologia su nanoscala .
Il suo primo articolo pubblicato, "Determinazione della purezza dei bordi nel grafene a doppio strato mediante spettroscopia µ-Raman, " conferma una tecnica per differenziare tra grafene monostrato e bistrato, e introduce un nuovo metodo per quantificare la composizione dei bordi chirali dei grafeni attraverso la spettroscopia µ-Raman.
Il secondo articolo di Milano, "Oscillazioni aperiodiche di conduttività in eterogiunzioni quasi balistiche di grafene, " stabilisce una nuova firma del tunneling di Klein nelle eterogiunzioni di grafene. La ricerca ha applicazioni nella nanoelettronica come i transistor ad effetto di campo al grafene (GFET), che hanno dimostrato di essere in grado di operare ad altissima frequenza (300 GHz).
Il prossimo articolo di Milano, ancora da pubblicare, è "Induttanza quantistica e oscillatori ad alta frequenza in nanoribboni di grafene". Il documento propone una nuova tecnica per misurare la velocità dei transistor ad altissima frequenza. Attualmente è molto difficile misurare segnali ad altissima frequenza superiori a 40 GHz con mezzi puramente elettronici. Però, La ricerca di Milano indica che i nanonastri di grafene possono fungere da oscillatori e filtri ad altissima frequenza completamente elettronici, che estenderebbe le possibilità dell'elettronica ad alta frequenza in nuovi regni.
Poiché i piani di grafene sono stati isolati per la prima volta, molta ricerca si è concentrata sulle applicazioni del materiale nella nanoelettronica, grazie alla sua elevata conducibilità elettrica. Ma i ricercatori di Stevens hanno adottato un approccio diverso, applicazioni pionieristiche di questo materiale unico nell'ottica. La ricerca milanese rappresenta un bell'esempio di questo pensiero innovativo.
Mentre lavora con un materiale le cui maggiori applicazioni potrebbero ancora non essere realizzate, Milan dice che gli piace il livello di creatività che gli viene offerto nell'esplorare le possibilità del grafene. "Mi piace lavorare con il professor Strauf, per la libertà che mi dà di scegliere i miei progetti di ricerca, Dice il Milan. “Mi permette di esplorare cose che trovo interessanti, piuttosto che chiedermi di lavorare su un obiettivo di ricerca predefinito."
"Dato che il nostro team ha appena iniziato due anni fa a lavorare con il grafene in collaborazione con il gruppo del professor Yang del Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Il successo della ricerca di Milano è notevole, " dice il dottor Stefan Strauf, Professore Associato di Fisica e Ingegneria Fisica (PEP) e Direttore del Laboratorio di Nanofotonica. "Milano è uno di quei laureati unici che vorresti clonare in una dozzina nel tuo laboratorio per realizzare tutte le sue idee".
L'esplorazione delle idee ha anche portato alla creazione di un sistema che utilizza la reazione unica del grafene alla luce. Lavorando con la facoltà di Stevens, il dott. Stefan Strauf e il dott. Chris Search, che è anche Assistant Professor di PEP, Milano è determinata a convertire le nuove idee in tecnologia brevettabile. "Siamo lieti di annunciare che con l'aiuto dell'Ufficio per l'imprenditoria accademica, Milano è in procinto di richiedere un brevetto con una nuova applicazione di grafene che sfrutta la sua efficienza quasi perfetta come conduttore, "dice il dottor Christos Christodoulatos, Professore e rettore associato di imprenditorialità accademica.
Oltre al contributo AFOSR, Milano è stata anche supportata dal programma NSF GK-12 attraverso NJAEE. In qualità di borsista NJAEE dal 2008 al 2010, Milan ha lavorato a fianco dei tutor degli insegnanti nelle aule delle scuole superiori locali per esporre gli studenti più giovani alla ricerca scientifica e ingegneristica all'avanguardia. Il programma GK-12 è stato istituito per supportare l'obiettivo della NSF di migliorare la scienza, technology, engineering, and mathematics (STEM) curriculums for K-12 teachers and students. "The NJAEE program provides a unique opportunity for graduate students to enhance their teaching and communication skills, instills in them the spirit of innovation and entrepreneurship, and at the same time provides them a forum to share their passion and enthusiasm for science and engineering with younger students, " says Dr. Frank Fisher, Associate Professor of Mechanical Engineering and co-Director of the Stevens Nanotechnology Graduate Program who is a co-PI on the NJAEE project. "Milan was just fantastic as a NJAEE Fellow, and has recently been able to apply these skills as an instructor in the Physics department here at Stevens as well as Queensborough Community College of CUNY."
The patent and papers are the most recent examples of Milan's success at Stevens. As an undergraduate at Stevens, Begliarbekov took advantage of both the Charles V. Schaeffer, Jr. School of Engineering and Sciences and what would become the College of Arts and Letters to graduate with two degrees, a B.S. in Physics and a B.A. in Literature. Having taken graduate-level courses in nanotechnology as an undergraduate, "I was already ahead of the curve, " lui dice, when it came to searching for a graduate program.
