De nieuwe James Watt

Een jaar voor de val van de Sovjet-Unie, in december 1990, kwam een jonge Russische fysicus met weinig geld aan op het station van Nottingham. Hij sprak gebrekkig Engels. Hij zag er stevig uit, met een brede grijns op zijn gezicht, en hij had ‘een interessant maar niet wereldschokkend stukje werk’ op zijn naam staan inzake flinterdunne supergeleiders. Dit was het oordeel van Peter Main, hoogleraar aan de Universiteit van Nottingham, die hem op het station begroette. De gast van Main was dankzij de glasnost verlost van de Sovjet-Unie, en hij was vastbesloten een carrière op te bouwen in Europa en indruk te maken. Hij had een tijdelijke aanstelling voor zes maanden en werkte gedurende die tijd dikwijls honderd uur per week. Hij probeerde zijn medeonderzoekers aan het lachen te maken, maar vaak zonder succes. Main herinnert zich dat hij een belangrijke computer van de natuurkundefaculteit liet crashen, en dat ‘ik na ongeveer twee weken de enige was die nog met hem wilde werken’.

Terugkijkend vraagt professor Sir Andre Geim zich af of het zijn accent was dat zijn nieuwe collega’s irriteerde. Dat accent is nog steeds sterk aanwezig, met de achter in de keel uitgesproken ‘r’, die in Rusland vaak duidt op Duitse roots. Maar Main denkt dat het iets eenvoudigers en diepers was dat mensen tegen de haren instreek – de urgente, overduidelijke behoefte van Geim om zichzelf te bewijzen. ‘Hij had moeite zich sociaal staande te houden,’ zegt Main, ‘wat interessant is, omdat hij later het sociale centrum van zijn afdeling werd.’

De faculteit waar Geim zich inmiddels heeft gevestigd, aan de Universiteit van Manchester, heeft zich toegelegd op een wetenschapsgebied dat tot voor tien jaar nog niet in de mode was, maar nu de grootste geesten van de planeet aantrekt. De Condensed Matter Physics Group (CMPG) neemt twee verdiepingen in beslag van een kantoorgebouw op drie kilometer ten oosten van Old Trafford. Daar onderzoekt het team van Geim de buitengewone eigenschappen van de tweedimensionale materialen waarvan niemand wist dat ze bestonden, totdat hij ze aan de wereld toonde.

Zijn humor doet het in de gangen van de CMPG beter dan in Nottingham. Hij beleeft er bijvoorbeeld een hoop lol aan om een Indiase en een Pakistaanse postdoc naast elkaar te zetten en ze allebei ‘Kasjmiri’ te noemen. Hij komt ermee weg omdat het grappig is, en misschien ook wel dankzij de status die hij in zijn nieuwe vaderland heeft verworven. Vier jaar geleden won hij op uitzonderlijk jonge leeftijd de Nobelprijs voor de Natuurkunde. (Hij was 52, maar jeugd is een relatief begrip in de intellectuele stratosfeer. Geim vermoedt dat hij een van de dertig levende Nobelprijswinnaars is die nog níét dement zijn.)

Sindsdien is hij als een held van de Russische wetenschap omarmd door leden van de heersende elite van president Poetin, en als de incarnatie van de Britse eenentwintigste-eeuwse kenniseconomie door een dankbare coalitieregering. Informeel is hij verheven tot de rol van publieke intellectueel, iets wat in Frankrijk populairder is dan in Engeland, en in Engeland waarschijnlijk gevaarlijker dan in Frankrijk. Niet dat het risico hem iets kan schelen. ‘Politieke correctheid behoort niet tot mijn ondeugden,’ gromt hij. ‘Ik accepteer dat het mijn rol in de samenleving is om een storende factor in het gladde verloop der dingen te zijn.’

In de biografieën waar de bewonderaars van Geim nu al reikhalzend naar uitkijken, zal hij meer zijn dan louter een wetenschapper. Hij zal de grondlegger van een nieuwe economie worden genoemd. Net als James Watt 230 jaar geleden zal hij de man zijn achter de doorbraak die álles veranderde. Dankzij Geim, aldus deze visie, zal de economie in de volgende decennia ingrijpend veranderen door de wonderbaarlijke kracht, lichtheid, flexibiliteit en het elektrische geleidingsvermogen van grafeen, de laag koolstof van één atoom dik die hij en een snel denkende student als eersten onder hun microscoop kregen.

Grafeen is tot nu toe het levenswerk van Geim. Het is waar hij bekend om staat. Het is de reden voor een luxe nieuw onderzoekscentrum van 61 miljoen pond dat naast zijn kantoor wordt gebouwd, voor honderden onderzoeksgroepen en duizenden patenten en patentaanvragen. Apple experimenteert met grafeen voor de warmteafvoer van zijn accu’s, Saab voor het tegengaan van ijsafzetting en Lockheed voor het ontzilten van zeewater. Maria Sjarapova en Novak Djokovic hebben grafeen in hun tennisrackets. Geim zelf heeft voorgesteld grote hoeveelheden grafeenvlokken te gebruiken om te voorkomen dat radioactieve koelvloeistof weglekt uit de kapotte kernreactoren van Fukushima.

‘Als hij meer tijd zou hebben om zijn genialiteit de vrije teugel te laten, zou hij een tweede Nobelprijs kunnen winnen’

De prikkels voor de commercialisering van grafeen kennen geen grenzen, in de zin dat er geen limiet is voor wat het zou kunnen opleveren. Het is al eens geschat op 30 miljard pond per jaar. De druk op Britse wetenschappers om deze kans met beide handen aan te grijpen was en is immens, en Geim is daar niet ongevoelig voor. Toen ik hem twee jaar geleden voor het eerst ontmoette, zei hij dat de 50 miljoen die de Britse regering had toegezegd voor grafeenonderzoek ‘niet eens concurrerend’ was met de bedragen die in Singapore en Zuid-Korea geoormerkt waren. Sindsdien is de koorts echter enigszins geweken. Geim is zich minder zorgen gaan maken over ondoordachte investeringen en is optimistischer over de kwaliteit van de Britse start-ups die zich met grafeen bezighouden.

Intussen probeert hij zelf weer een stap verder te zetten. Hij weet dat grafeen het grote toegepaste wetenschapsproject van deze tijd is, maar wil er niet door worden vastgelegd. Hij weet dat het National Graphene Institute een zegen voor Manchester moet zijn, maar laat anderen het instituut runnen. Hij verkent de grenzen van de tweedimensionale kristallografie om te zien waar dit tot geheel nieuwe ontdekkingen zou kunnen leiden. Hij speurt bijvoorbeeld de moleculaire horizon af naar manieren om supergeleiding bij kamertemperatuur te bewerkstelligen (‘dat zou mooi zijn’, maar tot nu toe lijkt het ‘overdreven optimistisch’), en er zijn mensen die fluisteren dat hij, als hij maar meer tijd zou hebben om zijn genialiteit de vrije teugel te laten, zichzelf zou kunnen overtreffen door een tweede Nobelprijs te winnen.

Weinig op met studenten

Twee maanden na zijn aankomst in Nottingham kreeg Geim gezelschap van zijn vrouw. Het was februari, en buiten was het mistig. Irina Grigorieva herinnert zich het sombere weer en hun precaire omstandigheden – zij was eveneens natuurkundige, deskundig op het gebied van de gecondenseerde stoffen, maar had geen werk. Toch waren er ook redenen om vrolijk te zijn. In tegenstelling tot hun Braziliaanse huisgenoot hadden ze allebei een warme muts. En anders dan in Rusland werd de Britse winter snel weer zachter, zodat er krokussen ontloken en Grigorieva nieuwe inspiratie kreeg om haar geluk te beproeven. Ze schreef naar de universiteiten van Oxford, Cambridge en Bristol, en naar Imperial College. Ze bood aan seminars te organiseren over de aspecten van vastestoffysica die ze in haar promotieonderzoek had behandeld. Tot haar grote verbazing kreeg ze antwoord en werd ze uitgenodigd.

Tegenwoordig is Irina voltijds hoogleraar aan de Universiteit van Manchester, met haar eigen niche in het grafeenonderzoek en een kantoor vlak bij dat van Andre. Ze vertrekt doorgaans eerder van huis om hun dochter naar school te brengen, en haar man benut die tijd om e-mails te beantwoorden en een database met natuurkundige artikelen van over de hele wereld door te spitten, voordat hij op weg gaat naar de universiteit. Als hij daar aankomt, runt hij zijn afdeling als een voetballer die door natuurlijk talent in staat is te blijven spelen op een leeftijd waarop mindere goden al lang noodgedwongen zijn gaan coachen.

‘Alle ideeën zijn afkomstig van Andre,’ zegt Grigorieva. ‘Ik werk al heel lang met hem, maar verbaas me er nog steeds over hoe zijn geest werkt. Een groot percentage van zijn ideeën leidt tot werkelijke vooruitgang, wat zeer ongebruikelijk is.’ Hij is nauw betrokken bij zo’n vier projecten tegelijkertijd, zegt ze, en iets minder actief betrokken bij nog eens tien andere. Hij werkt altijd aan een eigen artikel en wordt vermeld als mede-auteur van bijna alle andere artikelen die door de onderzoeksgroep worden gepubliceerd.

In dit spel is er geen ruimte voor lesgeven. Tegen het einde van een gedenkwaardig optreden in een televisieprogramma eerder dit jaar zei Geim vrij terloops dat hij niet veel ophad met studenten: ‘Ze komen volledig onwetend binnen en zijn nog niet uitgegroeid tot interessante mensen.’ Zijn klaarblijkelijke minachting voor de volgende generatie wetenschappers haalde de kranten, waardoor zijn uitspraken over de studenten die wél voor serieus onderzoek kiezen werden overschaduwd. ‘Soms maken ze binnen twee tot drie jaar na hun promotie een razendsnelle ontwikkeling door; ze doen ervaring op en worden echte personen,’ zei hij. ‘Daarna staan we niet meer als hoogleraar en student tegenover elkaar, maar gewoon als collega’s.’

Hij overdreef, zegt Grigorieva nu, maar ook weer niet al te veel. ‘Zolang je iets doet en je blijft ontwikkelen, wil hij met je werken, maar het is wel een beetje zwemmen of verzuipen. Als hij iets voorstelt en mensen blijven zeggen dat het te moeilijk is, gaat hij ergens anders heen.’ Ze pauzeert even alsof ze zich afvraagt of ze te ver is gegaan, maar besluit dan dat dit niet het geval is. ‘Lesgeven is niet echt zijn ding. Nobelprijswinnaars geven normaal gesproken ook geen les.’

Konstantin Novoselov

De beroemdste student van Geim die de sprong naar collega heeft gemaakt en eveneens de Nobelprijs heeft gewonnen, is Konstantin ‘Kostya’ Novoselov. Gevraagd naar de managementstijl van zijn ‘baas’ schrikt Novoselov zichtbaar terug. ‘Ik haat het om het woord “managementstijl” te gebruiken, en ik ben er vrij zeker van dat Andre dat ook zou haten,’ zegt hij. ‘Ik heb mijn weg in de wetenschap gevonden, en mijn stijl en smaak dankzij hem kunnen ontwikkelen, en in het algemeen kent de groep geen managementstructuur.’ Als je hem vraagt wie van hen beiden werkelijk de eer toekomt grafeen te hebben geïsoleerd, lijkt hij een zucht van frustratie te moeten onderdrukken: ‘Het doet er niet toe wie. Het mooie en het leuke van het werken met Andre is dat hij met die gekke ideeën komt, zoals: “Waarom maken we geen transistor van grafiet?” Dat was het sleutelmoment.’

Het verhaal over de ontdekking van grafeen staat binnen de natuurkunde op gelijke hoogte met dat van de appel van Newton en dat van Richard Feynman, die een O-ring in een glas ijswater onderdompelde om te laten zien wat er met de spaceshuttle Challenger was gebeurd. De meest gezaghebbende versie van het verhaal tot nu toe is die van Geim zelf, afkomstig uit zijn Nobelprijslezing uit 2010. Zijn verhaal is om twee redenen opmerkelijk: je hebt geen natuurkundige opleiding nodig om te begrijpen hoe briljant deze ontdekking was, en er lag geen groots plan aan ten grondslag. De ontdekking was het resultaat van het simpele feit dat er voor iemand een taak gevonden moest worden.

Het was 2002. Geim had een nieuwe Chinese doctoraalstudent, die een project nodig had om het natuurkundige deel van zijn geest bezig te houden terwijl hij Engels aan het leren was. De speurtocht naar heel dunne, supergeleidende substanties was al sinds het begin van de computertijd een obsessie van wetenschappers die zich met materiaalkunde bezighielden, maar op een paar uitzonderingen na had niemand verder gekeken dan naar metalen. Geim heeft de term ‘grafeen’ niet bedacht – die bestond als concept al sinds de jaren tachtig – maar het materiaal zelf was nog nooit geïsoleerd of onderzocht, en hij was nieuwsgierig naar de mogelijkheden om een ultradunne laag grafiet aan een paar elektroden te bevestigen. Hij stelde dus voor dat zijn student, Da Jiang, zou onderzoeken wat er gebeurde als je grafiet ging polijsten. Da schuurde er lustig op los en liet een hoopje schilfers achter waar niemand iets mee kon.

Het zou verkeerd zijn om meteen te stoppen met wetenschap als je een telefoontje krijgt uit Zweden

Geim bleef maar doorpraten over dun grafiet. Een Oekraïense onderzoeker, Oleg Shklyarevskii, begreep de hint en doorzocht een vuilnisbak in het lab waar Da had gewerkt. Dit lab bereik je door de eerste deur links als je het domein van Geim binnentreedt. Er is verder weinig bijzonders aan, maar in zekere zin is het de plek waar grafeen is geboren, want in de vuilnisbak vond Shklyarevskii kleverige bundeltjes weggegooide tape die andere teamleden hadden gebruikt om restjes grafiet op te ruimen, zoals je tape kunt gebruiken om hondenhaar van je kleding te halen. Op de tape zaten vlokjes grafiet die zo dun waren dat er licht doorheen scheen. Geim onderzocht er een paar onder zijn microscoop en wist onmiddellijk dat ze veel dunner waren dan de schilfers van Da. De vlokjes waren veelbelovend, maar er moest nog veel werk worden verzet om erachter te komen hóé veelbelovend. Geim zocht iemand die bereid was dit werk te doen. In zijn Nobelprijslezing zei hij: ‘Oleg wilde niet nóg een project op zich nemen, maar Kostya meldde zich als vrijwilliger.’

Novoselov kwam erachter dat hij alleen maar een paar keer de truc met de tape op hetzelfde hoopje schilfers hoefde te herhalen om – bij voldoende vergroting – een keurig zeshoekig rooster van zuivere koolstof te kunnen zien, met een dikte van één atoom. Dat een tweedimensionale substantie bij kamertemperatuur zo stabiel kon zijn was de eerste verrassing. Dat ze niet alleen supergeleidend was maar ook ‘manipuleerbaar’ – in de zin dat de elektronenstroom die erdoorheen ging kon worden gecontroleerd – was de grote ontdekking, het eureka-moment, het punt waarop Geim middelen ter beschikking begon te stellen om betere manieren te vinden om grafeen te produceren en te testen.

Het kostte alles bij elkaar een jaar. Op de Columbia Universiteit en het Georgia Institute of Technology werd soortgelijk onderzoek gedaan, maar achteraf gezien is er weinig twijfel dat het team uit Manchester minstens een paar maanden voorlag. Het eerste door Novoselov en Geim geschreven artikel over ‘Elektrische veldeffecten in atomair dunne koolstoffilms’ verscheen in oktober 2004 in Science. Het was nog geen drie pagina’s lang, maar werd onmiddellijk door anderen in de grafeenrace aangegrepen om hun bevindingen op de proef te stellen. Die bleken stand te houden: de hype was gerechtvaardigd. Gram voor gram was grafeen écht honderd maal sterker dan staal en honderd maal beter geleidend dan koper. In 2010 was het artikel al ruim drieduizend keer door andere onderzoekers geciteerd, maar al lang daarvoor was het duidelijk dat het Nobelprijscomité er niet omheen kon.

Geim was thuis toen het telefoontje op 5 oktober 2010 rond tien uur ’s ochtends binnenkwam. Hij was niet optimistisch over zijn kansen om dat jaar te winnen, omdat hij zichzelf ervan had overtuigd dat het de beurt was aan de astrofysica of de kosmologie. Maar Grigorieva wist het al, omdat de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen haar op haar werk had gebeld om zijn nummer te vragen. Toen ze had opgehangen, wachtte ze een paar minuten. ‘Daarna probeerde ik hem uiteraard te bellen, maar het was al te laat.’ De telefoon thuis was twee uur lang onbereikbaar. ‘Ik zag hem pas toen hij naar zijn werk kwam,’ zegt ze. ‘Hij had een pak aangetrokken en was erin geslaagd hier rond tweeën te zijn. Er stond een hele rij mensen in de gang te applaudisseren, en alle telefoons in ieder kantoor rinkelden natuurlijk aan de lopende band. Ik kwam hem op de trap tegen. We waren enigszins verbijsterd.’ Bij die gelegenheid had hij geen grap achter de hand. ‘Ik denk dat we elkaar gewoon in de armen zijn gevallen, en dat was het dan.’

Net als Grigorieva was Novoselov op kantoor toen hij het hoorde. Hij was al aan de telefoon met een andere onderzoeker en daarom, zo zegt hij, ‘hield ik het telefoontje uit Zweden heel kort.’ Daarna zette hij zijn eerdere gesprek voort, zonder te zeggen dat hij zojuist de Nobelprijs had gewonnen. ‘Daar ben ik nog steeds trots op. De mensen in Zweden zeiden: “Je hebt nog ongeveer veertig minuten van je normale leven te gaan”, dus ik heb die tijd gebruikt om af te maken waar ik mee bezig was. Ik hoop dat ik mijn gezicht in de plooi heb kunnen houden.’

Ik vraag hem waarom hij zichzelf niet toestond het uit te schreeuwen van vreugde, en hij antwoordt: ‘Omdat je dat niet moet doen. Wij zijn wetenschappers, en onze voornaamste motivatie moet belangstelling voor de vooruitgang van de wetenschap zijn. Als je een artikel moet voltooien, moet je dat doen. Als er formules geschreven moeten worden, moet je die schrijven. Het zou absurd zijn om een telefoontje uit Zweden te krijgen en dan onmiddellijk op te houden met het bedrijven van wetenschap. Dat zou volledig verkeerd zijn.’

Explosieve etniciteiten

Novoselov is een wetenschapper van wereldklasse, maar ook de perfecte antithese van de showman die Geim is: een met zorg uitgekozen tegenhanger voor de vastestoffentovenaar die er zo veel plezier in schept explosieve etniciteiten in zijn onderzoeksteam bij elkaar te brengen. Geim is een teamspeler maar ook een dirigent – de dirigent van een orkest van weerbarstige solisten, bijeengeraapt van over de hele wereld ter ‘verlichting’ van de mensheid. Hoe dan ook wordt zijn managementstijl gekenmerkt door het ‘melting pot’-principe. ‘Als er veel nationaliteiten zijn, en vooral als mensen een beetje opkomen voor hun regering, is het heel leuk om vooroordelen te doorbreken,’ zegt hij. ‘Of het nu om Oekraïners en Russen gaat, om Israëli’s en Iraniërs, om Pakistanen en Indiërs, het maakt niets uit. Twee of drie maanden zijn er spanningen, en uit respect voor elkaar proberen mensen te glimlachen. Maar na zes maanden worden al mijn racistische en politiek incorrecte grapjes ook echt als grapjes gezien.’ Wat hem, zo mijmert hij, tot een ‘geweldige vredesambassadeur’ zou maken.

Ten tijde van ons gesprek glijdt Oekraïne langzaam af in de richting van een oorlog, met zichzelf en mogelijk met Rusland. Het is tien jaar geleden dat Geim zijn eureka-moment beleefde en vier jaar sinds het telefoontje uit Stockholm binnenkwam dat zijn doorbraak als publiek wetenschapper betekende. Het eerste televisieteam dat die dag in Manchester ter plekke was, was van een Russische zender. Nadat de reportage in het moederland was uitgezonden, doken er verre familieleden van hem op, die hij voorheen niet had gekend, uit Oekraïne maar ook uit Siberië. Op de website van het Moskouse Instituut voor Natuurkunde en Technologie, waar hij in de jaren zeventig een briljante student was geweest, kwamen gescande kopieën van zijn oude examens tevoorschijn, voorzien van de handtekeningen van de beroemde Sovjetgeleerden die ze hadden getekend. In de jaren die volgden zou hij leden leren kennen – en leren respecteren – van wat hij de ‘heersende twintig’ van Rusland noemt. Hij wil de namen van deze mensen, die gewoonlijk worden afgeschilderd als keiharde kleptocraten, niet prijsgeven, maar zegt wel dat zij ‘feitelijk hardwerkende, aardige figuren zijn die vooral proberen hun best te doen.’

Geim ziet er geen been in om journalisten voor de gek te houden, maar als het om Rusland en Oekraïne gaat, lijkt hij geen grapjes te willen maken. Hij heeft familieleden in Charkov die het nieuwe regime in Kiev steunen, maar houdt staande geen partij te willen kiezen. Dus als ik hem vraag welk kamp zich in deze zaak schuldig maakt aan propaganda, Rusland of het Westen, geeft hij een antwoord dat hij als objectief beschouwt: ‘Ik denk dat dat het Westen is. Alles wat we in het Westen op het gebied van buitenlandse politiek doen is zeer kortzichtig… en in het geval van Oekraïne hoef je niet eens helderziend te zijn. De economie is zó zwak en zozeer op de handel met Rusland gebaseerd, dat je – als deze relatie wordt verbroken – het land alleen bijeen zult kunnen houden op basis van haat jegens het grote buurland, en dat is wat de Oekraïense regering doet. Hoelang zal dat duren? Binnen vijf jaar zal de bevolking er genoeg van hebben en zal er weer een revolutie zijn. Het is allemaal heel voorspelbaar, en iedereen zal eronder lijden.’

‘De homo sapiens is geen bijzonder verstandig dier, ondanks zijn Latijnse benaming’

Wat zijn nieuwe vaderland betreft vindt hij dat de Britten ‘meer begrip voor Rusland moeten opbrengen’. Het is verkeerd, zegt hij, ‘om je mentaliteit op de mentaliteit van een volledig andere natie te projecteren’, waarvan de problemen ook heel anders zijn. Hij kent Vladimir Poetin niet persoonlijk, maar steunt Poetins chirurgische pogingen om de oligarchen in zijn greep te krijgen en zijn streven om een groot deel van de economie weer onder staatscontrole te brengen. En dat mag iedereen van hem weten. Wil je soundbites? Die kun je krijgen. Groot-Brittannië is een ‘democratische mediocratie’ (naar het woord mediocre, ‘middelmatig’). Rusland is een ‘tsaristische idiocratie’, of is dat in ieder geval tot halverwege ons gesprek. Tegen die tijd heeft hij al vier lattes uit de nieuwe espressomachine op zijn vensterbank achter de kiezen, en wil hij op zijn minst bepaalde delen van het Russische systeem toch liever als een ‘tsaristische meritocratie’ bestempelen. Hij zegt alleen dit te weten: ‘De homo sapiens is geen bijzonder verstandig dier, ondanks zijn Latijnse benaming.’

Voor iemand met zo’n warme persoonlijkheid, die zo geliefd is onder zijn collega’s, laat Geim zich opmerkelijk laatdunkend uit over zijn eigen soort. Een maand nadat hij had gehoord dat hij de Nobelprijs zou krijgen, bracht hij een bezoek aan Israël, ontmoette hij president Shimon Peres en gaf hij een interview aan de Jerusalem Post. De grootmoeder van zijn moeder was joods en de Post wilde graag weten hoe hij zijn eigen identiteit zag. Hij antwoordde op zijn kenmerkende manier: ‘Ik heb onder het antisemitisme in Rusland geleden, omdat mijn naam joods klinkt, dus ik identificeer me met jullie. Niettemin wil ik de wereld niet opdelen in religies of landen, maar in domme mensen en iets minder domme mensen. Ik hoop dat ik tot die tweede groep zal worden gerekend.’

Beste vriendin

Geim zegt dat hij ongeveer acht jaar oud was toen hij voor het eerst besefte dat hij minder dom was dan zijn leeftijdsgenootjes. Op zijn veertiende begon zijn positie als beste van de klas ook in toetsen naar voren te komen en won hij de hoofdprijs op een regionale scheikundeolympiade, door een heel chemisch woordenboek uit zijn hoofd te leren. Op zijn zestiende ging hij van school en meldde hij zich aan voor de topuniversiteiten van de Sovjet-Unie.

Het waren niet zijn ouders die een grote fabriek in de noordelijke Kaukasus runden, die hem tot dit punt brachten, maar zijn grootmoeder in Sotsji, die hij ‘de beste vriendin die ik ooit heb gehad’ noemt. Haar echtgenoot overleed op jonge leeftijd aan scheurbuik als gevolg van – zo beweert Geim althans – het drinken van te veel dennennaaldenthee, toen hij politiek gevangene in het uiterste noorden was. Ook zijn eigen vader werd in Siberië geïnterneerd wegens zijn Duitse achternaam, maar Geim wist daar niets van totdat de Sovjet-Unie uiteenviel. Zijn familie had het voor hem verborgen gehouden uit angst dat hij – als hij de waarheid zou weten en die aan de grote klok zou hangen – zijn carrière in gevaar zou kunnen brengen.

Maar ook zonder deze kennis kwam hij onprettig in aanraking met discriminatie in de Sovjet-Unie, nadat hij zich had aangemeld bij een wetenschappelijk instituut in Moskou dat kerngeleerden leverde voor het militair-industriële complex. Joden en etnische Duitsers werden niet toegelaten omdat ze, als ze zouden emigreren, gevoelige informatie zouden kunnen meenemen. Geim zegt dat hij net als alle andere kandidaten met buitenlands klinkende namen werd afgewezen. Door een ironische speling van het lot kreeg hij later toch met kernwapens te maken. Op het instituut waar hij wél werd aangenomen, moest hij lichte dienstplichttaken verrichten; zo kreeg hij instructie in de werking van intercontinentale ballistische raketten. ‘Ik leerde hoe je die raketten op de VS, China of Londen moest afsturen,’ zegt hij. Hij bezocht een silo bij Pskov en keek neer op het doemsdagwapen van het communisme, zij het op gepaste afstand: ‘Ik heb nooit praktijkervaring opgedaan. Ik zou niet weten hoe ik die grote rode knop moet indrukken.’

Stalin was Stalin, maar Brezjnev kon heel draaglijk zijn

Voelt Geim, als hij wordt geconfronteerd met dit soort herinneringen, enige nostalgie naar de Sovjet-Unie? Hij zegt van niet. Uiteindelijk strekte het bankroet van het systeem zich immers uit tot in de hoogste regionen van het onderzoekswezen. Er was geen apparatuur, geen geld en geen toekomst. Niettemin geniet hij ervan het verhaal over de raketten te kunnen vertellen, omdat het hem uniek maakt. En hij schept er – louter vanwege de merkwaardigheid ervan – plezier in om een zomer in herinnering te brengen die hij ver boven de poolcirkel doorbracht, bij de monding van de Jenisei, waar hij met vrienden van tien uur ’s avonds tot acht uur ’s ochtends op een bouwterrein werkte, omdat dat soort dingen nu eenmaal mogelijk zijn in het land van de middernachtzon (‘en misschien ook wel omdat de muggen dan minder prikken’). En hij vindt het leuk om westerlingen te vertellen dat het Sovjettijdperk niet alleen maar slecht is geweest. Stalin was Stalin, dat was zeker, maar Brezjnev, vooral in zijn nadagen, kon heel draaglijk zijn. De algemeen rondgebazuinde Brezjnev-grappen waren veel grover dan Spitting Image, en je kon ze op iedereen uitproberen zolang je maar niet met een megafoon op het Rode Plein ging staan.

‘De mentaliteit van de hele intelligentsia in Moskou was dezelfde als die van [dissident Andrej] Sacharov,’ zegt hij. ’Ze traden er alleen niet mee naar buiten.’ Dat was althans zijn ervaring toen hij als jongeling tot die intelligentsia toetrad, veilig weggeborgen in een elitaire wetenschapsstad buiten Moskou tijdens de götterdämmerung van de Sovjet-Unie. Dat was een stadje met negen instituten, twee scholen en twee winkels, genaamd Tsjernogolovka. Irina Grigorieva herinnert het zich nog goed: zij ontmoette Geim daar en trouwde er in 1988 met hem. Ze praat er nog steeds over alsof ze zojuist verliefd is geworden. ‘We liepen samen van onze flats naar de laboratoria, omdat er geen openbaar vervoer was,’ zegt ze. ‘Het was een wandeling van 25 minuten en ik moest de hele weg lachen. Zijn verhalen waren niet altijd nieuw, maar wel altijd grappig.’ ’s Zomers maakten ze samen wandelingen in het prachtige Tien Shan-gebergte in Kirgizië. ‘Op een van die reizen was hij onze groepsleider en introduceerde hij de democratie,’ zegt ze. ‘We mochten stemmen welke kant we op zouden gaan, en ook als dat niet de juiste weg was gingen we daar toch heen.’

Geen grenzen, alleen ideeën

Het kantoor van de nieuwe James Watt is groot genoeg voor een kleine conferentietafel en een bureau, en breed genoeg om hem heen en weer te laten lopen zonder dat het er belachelijk uit begint te zien. In drie uur tijd gaat hij geen moment zitten. Hij laat vrijwel nooit zijn koffiekopje droog staan en springt vrolijk van grafeen over op bergbeklimmen en de verdiensten van de regering van Singapore (hij is een fan), ongeacht of het onderwerp nu door een vraag wordt uitgelokt of door een brainwave van hemzelf. Zo werkt zijn geest nu eenmaal: er zijn geen grenzen, alleen maar ideeën.

‘Op de een of andere manier meet ik de lengte van mijn leven niet in jaren, maar in het aantal opgedane ervaringen,’ zegt hij. Veel van die ervaringen zijn de bergen die hij heeft beklommen. Een andere bestond uit het bedenken van een manier om een buitengewoon krachtige magneet te kunnen gebruiken, op een Nederlandse universiteit eind jaren negentig. Hij wist er een kikker mee op te tillen. Ook al werd hierdoor niets nieuws aangetoond over magnetisme, hij sleepte er beurzen, aandacht en aanbiedingen van werk mee in de wacht. Hij kreeg er de naam door een grappenmaker te zijn, en het leverde hem de Ig Nobelprijs van de Harvard Universiteit op. Tegen het advies van zelfzuchtiger wetenschappers in kwam hij die prijs hoogstpersoonlijk in ontvangst nemen. De organisatoren herinneren zich dat hij voortdurend rondliep en smerige grappen maakte. Hij vond het vooral leuk om te laten zien welk beeld je krijgt als je twee vingers in een lepel laat weerspiegelen.

Hij is er trots op om wereldlijk te zijn in de zin dat hij de echte wereld heeft gezien, en hij heeft minachting voor de virtuele wereld van de sociale media. Hij heeft het liever over ‘twitteren’ dan over ‘tweeten’ omdat het raarder klinkt, en hij ziet niets in de trend dat Californische IT-miljardairs van een jaar of twintig denken serieuze problemen te kunnen oplossen met apps voor de smartphone. Natuurlijk kan grafeen het twitteren nóg makkelijker maken, als we de interfaces van onze sociale media daarmee kunnen opvouwen op een stukje papier, of op een gekreukelde mouw kunnen dragen. Hoewel Geim nog niet zo lang geleden de gewoonte had om bezoekers grafeen in kleine schilfers op plakjes silicium te laten zien, heeft hij nu een prototype van een buigzaam, met grafeen gecoat smartphoneschermpje. Maar het werkt nog niet heel goed, ook al baart hem dat niet de geringste zorgen. Tot nu toe gaat bijna al het toegepaste grafeenonderzoek in Manchester en elders over ‘substitutie-applicaties’, die de wereld wel een klein beetje zullen beïnvloeden maar niet grondig zullen veranderen. De ‘killer app’ moet nog komen.

En als het zover is, wat nog tientallen jaren kan duren, zal daar waarschijnlijk grafeen aan te pas komen, in combinatie met andere tweedimensionale materialen waar Geim en Novoselov aan werken, zoals zeshoekig boriumnitride. In verschillende driedimensionale vormen is die stof heel lang gebruikt als een veerkrachtig smeermiddel dat stabiel blijft onder vacuüm en een breed scala aan temperaturen. In tweedimensionale vorm, gesandwicht tussen twee laagjes grafeen, tekenen zich geheel nieuwe mogelijkheden af, van dataopslag tot nanotransistoren in vergelijking waarmee de snelste en kleinste microprocessoren van vandaag de dag traag en groot zullen lijken.

Heterostructuren die zijn opgebouwd uit grafeen en zeshoekig boriumnitride zijn verbazingwekkend manipuleerbaar, aldus Novoselov. Ze kunnen kwantumcomputers tot een commerciële werkelijkheid maken, waarbij informatie niet in binaire bytes is opgeslagen, maar in talloze ‘qubits’, zodat de processorkracht exponentieel vooruitgaat en computers miljoenen malen sneller worden dan bijvoorbeeld Deep Blue (die Gary Kasparov eind jaren negentig versloeg in een schaakpartij). Van hieruit is het een kleine stap naar kunstmatige intelligentie die echt intelligent is. Maar vóór dat punt is bereikt, zal grafeen waarschijnlijk al ingebed zijn in onze gebouwde omgeving, in superlichte vliegtuigrompen, ski’s, fietsen, helmen voor als we vallen, hersenimplantaten voor als die helmen tekortschieten, en afleveringssystemen op moleculaire schaal voor geneesmiddelen tegen kanker. Staal en plastic hebben de wereld veranderd. Het zou verbazingwekkend zijn als grafeen dat niet zou lukken.

De dag glijdt voorbij. Geim heeft nog genoeg in het vooruitzicht. De komende maanden zal hij de Etna beklimmen, en de Yushan, de hoogste berg van Taiwan. In januari zal hij deelnemen aan het World Economic Forum in Davos, als een soort ‘hofnar’ (het vermaken van de plutocraten is, zo zegt hij, een ‘paleo-antropologische ervaring’), maar ook als skiër. Skiën is voor hem een betrekkelijk nieuwe vorm van zelfexpressie. Hij is ermee begonnen toen zijn dochter, die nu dertien is, er ook mee begon, en ze doen nu hun best om elkaar de loef af te steken. Ik vraag zijn vrouw en soulmate of hij een goede skiër is. ‘Hij is heel moedig en hij wordt iets eleganter,’ antwoordt ze. ‘Maar tot nu toe kan ik alleen maar zeggen dat hij skiet zoals hij autorijdt en zijn wetenschap bedrijft: op topsnelheid.’

Auteur: Giles Whittell
Vertaler: Menno Grootveld

Intelligent Life
Verenigd Koninkrijk, tweemaandelijks, oplage 175.000
Cultuur- en lifestylemagazine van The Economist over ‘kunst, stijl, eten, wijn, auto’s, reizen en al wat er nog meer is onder de zon, zolang het interessant is’. Intelligent Life deelt de voorliefde van het moederblad voor kraakhelder proza, droge humor en vrijdenken. Literaire auteurs als A.S. Byatt, Julian Barnes, Douglas Coupland en William Boyd maken er regelmatig hun opwachting.