Slovenskí vedci vysvetlili, ako hýbať atómami

Výskum v prestížnom Nature Communications ukázal a vysvetlil, ako možno manipulovať s atómami. Kľúčovú úlohu zohrali slovenskí fyzici.

Snímky z manipulácie s atómami.Snímky z manipulácie s atómami.(Zdroj: FOTO – IVAN ŠTICH/SAV)

BRATISLAVA. Nad zoxidovaným povrchom medi sa pomaly pohybuje oscilujúci hrot mikroskopu. Podkladu sa nedotýka, no napriek tomu dokáže odobrať či pridať jednotlivé atómy medi. Vlastne, takto vedci zvládnu vybudovať celú nanovrstvu, nanoštruktúru na povrchu tuhých látok a výsledkom bude čosi, čo v prírode inak nenájdete.

Akoby na zoxidovaný povrch písali atómami. Práve takýto objav, sprevádzaný šikovným teoretickým modelom, teraz zverejnil prestížny vedecký dvojmesačník Nature Communications z rodiny magazínov Nature.

Súčasťou medzinárodného vedeckého tímu sú aj vedci zo Slovenska a práve oni pomohli namodelovať to, čo ich kolegovia z Japonska namerali. Pomohol im tím z Fyzikálneho ústavu SAV.

Prečítajte si tiež:Ivan Štich: Zobrali sme atómy a manipulovali nimi

Do kvantového sveta

„Väčšina vedeckých spoluprác nevzniká plánovane, aj keď si to tak predstavujú grantové agentúry,“ hovorí pre SME Ivan Štich, ktorý slovenskú časť výskumu viedol.

„Japonský profesor Sugawara z univerzity v Osake ukázal na konferencii svoje experimentálne výsledky. Požiadal ma, či by sme im nemohli ako teoretici pomôcť a tento náš rozhovor počul aj profesor Kantorovich z King's College v Londýne. A tak vznikla trojspolupráca, keďže experimentálny výsledok sa obvykle úplne pochopí až po porovnaní s výsledkami počítačového modelovania.“

Problémom však bolo nielen to, že vedci skúmali procesy na úrovni jednotlivých atómov a museli sa tak vydať do zvláštneho, neintuitívneho kvantového sveta, plného exotických fenoménov.

Nie je v ňom napríklad jedno, či sa atómy medi z povrchu odoberali, alebo sa naň pridávali. A zvláštne sa vlastne správal aj samotný hrot ich bezkontaktného silového mikroskopu i jednotlivé atómy medi, ktorými chceli vedci hýbať.

Tento hrot mikroskopu totiž musí byť zakončený kyslíkom. A keď sa stretne s atómami medi, možno predpokladať, že to nejako ovplyvní snímky mikroskopu i samotný jemnučký hrot prístroja. Ale to sa nestalo.

„Naivne sme si predstavovali, že ak dôjde napríklad k extrakcii atómu medi z povrchu do hrotu, zmení sa chemická identita hrotu,“ vysvetľuje Štich. „Mal by byť predsa ukončený tým atómom medi, a tým by sa zmenil aj obraz povrchu. Experiment však ukázal, že to tak nie je a až náš model vysvetlil, prečo.“

Atómy medi totiž neurobia nič, čo by ich stálo energiu navyše. Je preto pre ne výhodnejšie, aby sa po hrote mikroskopu posunuli ďalej a nezostali „na špici“.

Všeobecný model

Nové výsledky sú síce základným výskumom, no použiť sa môžu napríklad na budúcu prípravu nových nanopovrchov a materiálov, ktoré zatiaľ nemáme a vedeli by sme si ich vytvoriť na mieru. Navyše, slovenský model nie je iba nový, ale je aj úplne všeobecný.

„Možno ho použiť v podstate na akýkoľvek proces atomárnej, prípadne molekulárnej manipulácie,“ dodáva slovenský fyzik. „Takúto metódu na opis manipulácie SPM mikroskopom ešte nik nepoužil, a preto to otvára úplne nové možnosti detailného pochopenia týchto procesov.“

doi:10.1038/ncomms5476

Chcete dostať upozornenie na najnovší článok tohto autora?
Objednajte si notifikáciu priamo na váš e-mail.
Odoberať autora na email

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Premýšľate o aute do 10 000 eur? Poradíme vám, ako nenaletieť
  2. Doplňte si knižnicu o svetovú klasiku už od 99 centov
  3. Žiaci sa šikanovali, dnes si pomáhajú. Pomohlo sedem krokov
  4. Investment Advisory Guide for Slovakia
  5. Jazdili sme na novom Volkswagene T-Cross!
  6. Slovensko čaká najdôležitejšie politické rozhodnutie roka
  7. Obľúbené Tunisko sa vracia do ponuky dovoleniek na rok 2019
  8. Máte pri čítaní „krátke ruky“? Vitajte vo svete štyridsiatnikov
  9. Test LG OLED B8: špičkový 4K televízor za cenu, akú ste nečakali
  10. Netradičná dovolenka? Plavba Stredomorím aj s letenkami v cene
  1. Doplňte si knižnicu o svetovú klasiku už od 99 centov
  2. Žiaci sa šikanovali, dnes si pomáhajú. Pomohlo sedem krokov
  3. Forum Prešov má platné stavebné povolenie a začína s výstavbou
  4. Slávnostná inaugurácia rektora a dekanov fakúlt EU v Bratislave
  5. Investment Advisory Guide for Slovakia
  6. Ako naučiť vaše deti správne zaobchádzať s peniazmi?
  7. Spolupráca Katedry architektúry SvF s mestskou časťou Dúbravka
  8. Ročné cestovné poistenie vás chráni dlhšie a je výhodnejšie
  9. Podmienky predaja spoločnosti s.r.o., ktorá je platcom DPH
  10. Jazdili sme na novom Volkswagene T-Cross!
  1. Slovensko čaká najdôležitejšie politické rozhodnutie roka 24 891
  2. Premýšľate o aute do 10 000 eur? Poradíme vám, ako nenaletieť 23 579
  3. Netradičná dovolenka? Plavba Stredomorím aj s letenkami v cene 19 605
  4. Prievidzská firma je malý zázrak. Uznáva ju americké letectvo 15 343
  5. Test LG OLED B8: špičkový 4K televízor za cenu, akú ste nečakali 13 880
  6. Obľúbené Tunisko sa vracia do ponuky dovoleniek na rok 2019 12 397
  7. Máte pri čítaní „krátke ruky“? Vitajte vo svete štyridsiatnikov 6 600
  8. Príspevok až 1750 € môžu získať záujemcovia o solárne kolektory 4 499
  9. Žiaci sa šikanovali, dnes si pomáhajú. Pomohlo sedem krokov 3 797
  10. Ako veľmi eko sa dá byť vo firme s 2 300 zamestnancami? 3 649

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Mistrík odstúpil z prezidentského súboja, podporil Čaputovú

Mistríkovo rozhodnutie ocenil aj prezident Kiska a tiež podporil Čaputovú.

KOMENTÁR PETRA TKAČENKA

Toto by Čaputová nemala zahodiť

Po dvadsiatich rokoch môže prvé kolo vyhrať blok mimo Smeru a HZDS.

AUTO

Prichádza malé SUV Škoda Kamiq. Aké sú naše prvé dojmy?

Zaboduje priestorom aj bohatou výbavou.

Neprehliadnite tiež

Google chce zmeniť herné odvetvie

Predstavil novú streamovaciu službu Stadia.

Sociálna sieť Google+ prestane fungovať začiatkom apríla 2019.
Prelet okolo rovníka, záber vznikol zo vzdialenosti 13 kilometrov.

Ľudia, ktorí po eskalátore kráčajú, sú tak trochu sebci

Ľudia v stoji potrebujú menej priestoru.

Ako používate eskalátor? Stojíte alebo kráčate po ľavej strane?
Karen Uhlenbecková.
Ilustračné foto.