Jak zvážit jeden jediný atom?

Atomy tvoří základní stavební prvky hmoty a udávají jí velkou část jejích makroskopických vlastností. Zkoumat prvky a sloučeniny složené z atomů umějí vědci dávno. Jak ale vyzkoumat vlastnosti jednoho jediného atomu?

S tímto problémem si dnes dokáží vědci částečně poradit s pomocí uhlíkových nanovláken.Atomy tvoří základní stavební prvky hmoty a udávají jí velkou část jejích makroskopických vlastností. Zkoumat prvky a sloučeniny složené z atomů umějí vědci dávno. Jak ale vyzkoumat vlastnosti jednoho jediného atomu? S tímto problémem si dnes dokáží vědci částečně poradit s pomocí uhlíkových nanovláken.

Uhlík je skutečným králem mezi prvky. Jakoby mu nestačilo, že umožňuje veškerý život na Zemi. V posledních letech je o něm čím dál více slyšet i nejrůznějších technologických odvětvích, jejichž společným jmenovatelem je předpona nano-.

Za nejperspektivnější materiál, který vykazuje řadu skutečně nečekaných až těžko uvěřitelných vlastností, je považována zvláštní forma čistého uhlíku, která svou strukturou ze všeho nejvíc připomíná obyčejnou tuhu – grafen.

„Tato vlákna jsou asi 1000 silnější než ocel a jsou také velmi dobrými vodiči tepla a elektrického proudu,“ říká o tomto materiálu prof. Pertti Hakonen z Technické university v Helsinkách. Hakonen je hlavou vědeckého týmu, který je známý pod zkratkou CARDEQ a pod patronátem Evropské unie v něm spolupracuje v něm řada vědců z nejvýznamnějších evropských institucí.

A jakou technologii tedy v CARDEQu používají? Jejich metoda je založena na zkušenosti, kterou má každý z nás, kdo se kdy snažil vyloudit nějaký zvuk z kytary či jiného strunného nástroje. Taková zkušenost nás poučuje, že struny o různé tloušťce kmitají s jinou frekvencí.

Jako vibrující struna, která má průměr jen několik nanometrů a je tedy více než 1000x slabší než lidský vlas, může být použito právě grafenové nanovlákno. Když se k takové nanostruně přiloží atom či molekula, změní se frekvence její vibrace.

Z této změny pak vědci mohou posoudit, jaké vlastnosti přiložený atom či molekula měly. Tato myšlenka není samo o sobě nijak revoluční – podobné postupy užívají i vědci v kalifornských laboratořích v Berkeley či na Caltechu.

Co je však nové je způsob, jakým vědci ve Finsku vibrace měřili. Z grafenového nanovlákna, které se za určitých podmínek může změnit v polovodič, vytvořili tranzistor. „Nanovlákno je současně vibrujícím elementem a současně čtecím zařízením v tranzistoru,“ říká prof. Hakonen. Vědci nyní umějí vážit nejen atomy těžších prvků (např. chromu), ale i menší a lehčí atomy, např. argonu. „Tato technologie by mohla vést časem ke zjištění hmotnosti jediného nukleonu, jako je např. proton či neutron,“ nahlíží do budoucnosti optimistický profesor Hakonen.

Autor: Jan Weyer
Rubriky:  Objevy
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce
reklama

Související články

Nejlepší současné dokumenty zdarma na online festivalu AFO

Nejlepší současné dokumenty...

Blíží se již 56. ročník mezinárodního festivalu...
Češi zrekonstruovali slavný záběr „Einsteinova“ zatmění Slunce. Snímek byl oceněn i v NASA

Češi zrekonstruovali slavný záběr...

V pondělí 5. dubna 2021 publikovala Asociace univerzit pro výzkum vesmíru NASA jako...
Nadějné výsledky nové studie: Ruská vakcína Sputnik V má velmi vysokou účinnost

Nadějné výsledky nové studie: Ruská...

Je to sotva pár dní, co vyšly v odborném periodiku Lancet výsledky třetí a...
Andy odkryly další svá tajemství

Andy odkryly další svá tajemství

Ve skrytém bolivijském údolí na svazích And poblíž tamní metropole La Paz...
Zvoní rakovinovým metastázám hrana? Izraelská metoda slibuje, že ano

Zvoní rakovinovým metastázám...

Izraelští vědci ve spolupráci se svými americkými kolegy vyvinuli novou metodu,...
Neviditelní živočichové z mořských hlubin

Neviditelní živočichové z...

Kam se hrabou scénáristi hollywoodských hororů. Co dokáže vymyslet...
Čeští archeologové si připsali další úspěch

Čeští archeologové si připsali...

Archeologická skupina ze společnosti Archaia nalezla při průzkumu zadního traktu domu...
Zkameněliny z Národního muzea změnily pohled na počátek evoluce zubů

Zkameněliny z Národního muzea...

Díky novým technologiím a novému výzkumu zkamenělin z jihozápadního okolí...
V Mexiku byla objevena dosud nejstarší a největší mayská stavba

V Mexiku byla objevena dosud...

Pomocí metody dálkového průzkumu učinili badatelé v mexickém státě...
Na cesty vyrážím zásadně s mobilem a zápisníkem, říká reálný „Indiana Jones“

Na cesty vyrážím zásadně s mobilem a...

Právem bývá nazýván Indiana Jonesem skutečného života. Rodák z...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Tragédie při oslavách revoluce: Pomohl diktátor manželce do hrobu?

Tragédie při oslavách revoluce:...

Dne 9. listopadu 1932 dochází během oslav 15. výročí Říjnové revoluce k tragédii. Sovětský vůdce Josif Vissarioniovič...
Mezihvězdná komunikace: Pozemšťané volají vesmír!

Mezihvězdná komunikace: Pozemšťané...

Za necelé tři miliony let své existence člověk dokázal urazit slušný kus...
Proč „zanikne“ podmokelský poklad?

Proč „zanikne“ podmokelský poklad?

Píše se rok 1771 a české země sužují vytrvalé deště. Krajinami se...
Pěšky kolem světa za 13 let!

Pěšky kolem světa za 13 let!

Letadlem je možné obletět planetu zhruba za 2,5 dne. Autem by se to...
Nejzvláštnější historické zbraně: Drápy

Nejzvláštnější historické zbraně:...

Mezi historickými nejznámějšími zbraněmi si asi nejčastěji...
Záchrana divokých koní Převalského

Záchrana divokých koní Převalského

Říká se, že není hezčího pohledu na svět než ze hřbetu koně. Nikdo ještě...
Pochod navzdory mrazu: Sebevražedné rozhodnutí přežil jediný voják

Pochod navzdory mrazu: Sebevražedné...

Na konci první anglo-afghánské války (1839 – 1842) mezi Brity a Rusy o politický vliv na afghánské...
Andělská hora: Působí zde dva druhy energií?

Andělská hora: Působí zde dva...

Andělská hora na Karlovarsku je výjimečná z několika důvodů: kvůli...
Jak pomoci ochrnutým opět chodit?

Jak pomoci ochrnutým opět chodit?

Strach. Bezmoc. Ale i naděje. Pro ochrnuté pacienty je možnost opět...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.