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. Trenkwalder má nového generálneho riaditeľa
  2. Hotovosť, internet či karta? Najbezpečnejšie je platenie mobilom
  3. Už ste niekedy jedli v garáži? Tá v Trenčíne stojí za to
  4. Staré Dobré Mexiko: Už vieme prečo východniari chvália Šariš
  5. Objavte netušené možnosti nových firemných kreditných kariet
  6. Najväčšie first moment zľavy končia vo februári
  7. Boj s podvodníkmi stáčajúcimi odometre stojí bazáre státisíce
  8. Bezpečné a prestížne bývanie v Bratislave s novým symbolom mesta
  9. Prečo majú Slováci stále radšej hypotéku ako prenájom?
  10. Jarné prázdniny pri mori?
  1. VZN o hazarde sa dá zachrániť
  2. Prieskum: Ako si Slováci požičiavajú? Hlavne rýchlo
  3. Čo prinieslo tohtoročné Záhradnícke fórum?
  4. Diplomaciu v praxi na EU v BA otvorila veľvyslankyňa Nórska
  5. Študenti z rôznych kútov sveta prichádzajú študovať na EU v BA
  6. 10 faktov o ovocí a zelenine, ktoré musíte vedieť!
  7. Trenkwalder má nového generálneho riaditeľa
  8. Montážne konferencie - Novinky aj vzdelávanie o suchej výstavbe
  9. Profesijný rast študentov médií sa začína už počas vysokej školy
  10. Paneurópska vysoká škola otvára špecializované kurzy IT
  1. Hotovosť, internet či karta? Najbezpečnejšie je platenie mobilom 9 117
  2. Už ste niekedy jedli v garáži? Tá v Trenčíne stojí za to 8 839
  3. Boj s podvodníkmi stáčajúcimi odometre stojí bazáre státisíce 8 182
  4. Staré Dobré Mexiko: Už vieme prečo východniari chvália Šariš 7 407
  5. Najväčšie first moment zľavy končia vo februári 6 703
  6. Prečo majú Slováci stále radšej hypotéku ako prenájom? 5 509
  7. Bezpečné a prestížne bývanie v Bratislave s novým symbolom mesta 4 189
  8. Klasickým gastrolístkom konkuruje už aj nová stravovacia karta 3 733
  9. Ceny bytov vo veľkých mestách prekonali historický rekord 3 438
  10. Jarné prázdniny pri mori? 2 679

Hlavné správy zo Sme.sk

TECH

Veľký objav astronómov, ďaleké planéty môžu mať vodu aj život

V systéme Trappist-1 je sedem Zemi podobných planét. Tri z nich môžu mať oceány z tekutej vody.

KOMENTÁRE

Každý astronóm a tvorca nových liekov im pripomína, aké sú nuly

Namiesto cesty ľudstva na Mars, rozprávajú blázni o malom človeku.

Neprehliadnite tiež

Vedec z NASA: Či sme vo vesmíre sami, zistíme možno v tomto desaťročí

Vesmírna agentúra objavila planéty podobné Zemi. Môžu mať vodu aj jednoduchý život.

Ukázali nové planéty, ktoré sa podobajú na Zem

Planetárny systém TRAPPIST-1 sa skladá zo siedmych exoplanét.

Veľký objav astronómov, ďaleké planéty môžu mať vodu aj život

V systéme Trappist-1 je sedem Zemi podobných planét. Tri z nich môžu mať oceány z tekutej vody.

Život môže vzniknúť kdekoľvek, objaviť ho bude náročné (anketa s vedcami)

Slovenskí vedci vysvetľujú, prečo je nový objav NASA taký dôležitý.


Už ste čítali?

Domov NajnovšieNajčítanejšieDesktop