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.

Článok pokračuje pod video reklamou

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. S dobrým pivom leto chutí
  2. Gopass-dovolenka, ktorá sa oplatí
  3. Koľko peňazí pribaliť deťom na tábor
  4. Na Slovensko dorazil až po 30 rokoch. Big Mac oslavuje pol storo
  5. Vieme, ako si vybrať tú správnu klimatizáciu
  6. Mercedes prináša revolúciu v správe firemných úžitkových áut
  7. Marketing Art – online marketingová agentúra z Trenčína
  8. Šesť dôvodov, prečo sa oplatí cestovať do Ruska
  9. Špeciálna príloha: Krížovky na leto
  10. S kreditkou začína pohodová dovolenka už na letisku
  1. Spomaľovači internetu v mobile – 5 tipov ako s nimi zatočíte
  2. Create your own map in a new museum
  3. Ako bojovať proti plesniam v interiéri
  4. Vieme, ako si vybrať tú správnu klimatizáciu
  5. Koľko peňazí pribaliť deťom na tábor
  6. Mercedes prináša revolúciu v správe firemných úžitkových áut
  7. Na Slovensko dorazil až po 30 rokoch. Big Mac oslavuje pol storo
  8. Marketing Art – online marketingová agentúra z Trenčína
  9. S dobrým pivom leto chutí
  10. Šesť dôvodov, prečo sa oplatí cestovať do Ruska
  1. Aká je ideálna vlhkosť a teplota v byte? Výskum hovorí jasne 28 157
  2. Zmrzlina v Mekáči má u nás kratšiu záruku ako v Rakúsku. Prečo? 25 178
  3. Šesť dôvodov, prečo sa oplatí cestovať do Ruska 21 590
  4. Infografika: Slováci minuli na Pohode historicky najviac peňazí 11 806
  5. Dobrú chuť: Letné šaláty a bizarné praktiky food fotografie 8 630
  6. Veríte brusniciam pri zápaloch močových ciest? Nemusia stačiť 5 793
  7. Špeciálna príloha: Krížovky na leto 3 822
  8. Vyberiete si radšej romantický Paríž alebo slnečné Nice? 3 399
  9. O asistovanej reprodukcii sa šíri množstvo zavádzajúcich tvrdení 3 192
  10. S kreditkou začína pohodová dovolenka už na letisku 2 850