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.(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: 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

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Kedy sa refinancovanie oplatí?
  2. Lokalita pod Kolibou výrazne mení svoju tvár
  3. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci
  4. Trenčania to chcú mať všade blízko. Kde kupujú byty?
  5. ENGIE Services odovzdala do prevádzky novú kotolňu v Košiciach
  6. Žilina Voce Magna 2017 – Medzinárodná súťaž zborového umenia
  7. Poistenci VšZP už nebudú platiť 17 centov v lekárňach za recepty
  8. Potraviny typické pre váš región nájdete už aj v Kauflande
  9. Exotické destinácie s priamym letom z Viedne
  10. Zabudnite na nové a neekologické PC. Je tu Refurbished!
  1. Stavebná fakulta STU získala certifikát EUR-ACE
  2. Príďte na Deň otvorených dverí v Novom Ružinove
  3. Študenti sa rozhodli zmeniť svoju školu
  4. Kedy sa refinancovanie oplatí?
  5. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci
  6. Samsung Galaxy Note8 umožňuje tvoriť veľké veci
  7. IMMOFINANZ spúšťa medzinárodnú reklamnú kampaň retailovej značky
  8. Trenčania to chcú mať všade blízko. Kde kupujú byty?
  9. ENGIE Services odovzdala do prevádzky novú kotolňu v Košiciach
  10. Lokalita pod Kolibou výrazne mení svoju tvár
  1. Exotické destinácie s priamym letom z Viedne 9 133
  2. Poistenci VšZP už nebudú platiť 17 centov v lekárňach za recepty 8 552
  3. Lokalita pod Kolibou výrazne mení svoju tvár 2 067
  4. Päť mýtov, ktoré ste počuli. A možno aj uverili 1 828
  5. Zabudnite na nové a neekologické PC. Je tu Refurbished! 1 801
  6. Potraviny typické pre váš región nájdete už aj v Kauflande 1 797
  7. Trenčania to chcú mať všade blízko. Kde kupujú byty? 1 664
  8. Všetko, čo by ste mali vedieť o umelom oplodnení 1 022
  9. Ušetrite až 60 % nákladov na elektrinu využitím slnečnej energie 1 003
  10. Obchodné centrum Galéria Shopping Košice 718

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Ďalší spor v koalícii, ministra za SNS kritizuje jeho tajomník z Mosta

Na čom bude lietať slovenská armáda v budúcnosti, mal povedať minister obrany do konca septembra. Rozhodnutie chce oddialiť o rok, čo je podľa Ondrejcsáka zásadný problém

DOMOV

Ftáčnik vedie v prieskume na bratislavského župana

Jakubec nezískal ani dve percentá.

KOMENTÁRE

Ak nebudeme na Západe, budeme pod Ruskom

Amerika či Británia si môžu populizmus dovoliť, my nie.

KULTÚRA

Kunsthalle svieti na červeno. Konflikty so stopou krvi cítiť aj v Bratislave

Svet je šokujúci, vraví umelkyňa z Brazílie.

Neprehliadnite tiež

Výmena batérií namiesto nabíjania. Elektroautá sa môžu zmeniť

Nabíjanie elektromobilov nemusí byť v budúcnosti zložitejšie ako tankovanie paliva.

Pilot vletel do oka hurikánu. Pozrite si zábery Irmy či Marie z vesmíru

Maria je už druhý hurikán piatej kategórie za posledný mesiac.

Austrália zažila najteplejšiu zimu, prispela k tomu zmena klímy

V správe sa uvádza, že počas zimných mesiacov zaznamenali v krajine viac ako 260 rekordov spojených s teplom a slabými zrážkami.

Populárny program CCleaner šíril škodlivý vírus, ako sa chrániť

Program CCleaner existuje pre Windows aj Android.