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...

Blíží se již 56. ročník mezinárodního festivalu...

Češi zrekonstruovali slavný záběr...

V pondělí 5. dubna 2021 publikovala Asociace univerzit pro výzkum vesmíru NASA jako...

Nadějné výsledky nové studie: Ruská...

Je to sotva pár dní, co vyšly v odborném periodiku Lancet výsledky třetí a...

Andy odkryly další svá tajemství

Ve skrytém bolivijském údolí na svazích And poblíž tamní metropole La Paz...

Zvoní rakovinovým metastázám...

Izraelští vědci ve spolupráci se svými americkými kolegy vyvinuli novou metodu,...

Neviditelní živočichové z...

Kam se hrabou scénáristi hollywoodských hororů. Co dokáže vymyslet...

Čeští archeologové si připsali...

Archeologická skupina ze společnosti Archaia nalezla při průzkumu zadního traktu domu...

Zkameněliny z Národního muzea...

Díky novým technologiím a novému výzkumu zkamenělin z jihozápadního okolí...

V Mexiku byla objevena dosud...

Pomocí metody dálkového průzkumu učinili badatelé v mexickém státě...

Na cesty vyrážím zásadně s mobilem a...

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

Nenechte si ujít další zajímavé články

Jan III. Sobieski: Turkobijec psal svojí ženě něžné dopisy

Jan III. Sobieski: Turkobijec psal...

„Nejlíbeznější, nejpůvabnější a nejmilovanější Maryšenko, jediná paní mého srdce,“ píše...
Chrám tajemné Hatšepsut

Chrám tajemné Hatšepsut

Naproti Karnaku, na západním břehu řeky Nil, v lokalitě Dér el-Bahrí...
Chyby v Jurském parku: Byl Tyrannosaurus Rex barevný zabiják?

Chyby v Jurském parku: Byl...

Tyrannosaurus rex bezesporu patřil k nejvýznamnějším dinosaurům celé historie....
Záviš z Falkenštejna: K moci se dostal přes královninu postel

Záviš z Falkenštejna: K moci se...

„Pelešíte se tu s tím lumpem jako obyčejná děvečka,“ vytýká v roce 1281 Mikuláš...
Hrobky faraonů: Skutečně jsou prokleté, nebo jde o povídačky?

Hrobky faraonů: Skutečně jsou...

Pouhé místo odpočinku vyzdobené výjevy z egyptské mytologie, nebo prokleté...
Stalin a Soči: Proč si nechal luxusní vilu nabarvit zeleně?

Stalin a Soči: Proč si nechal...

Kde má většina ruských prominentů své luxusní domy? V Moskvě? Možná. Hlavně...
Uherská koruna Marii Terezii tlačila

Uherská koruna Marii Terezii...

Zklamaná Marie Terezie kráčí bratislavským dómem svatého Martina. Při jejím...
Viry vládnou světem už miliony let!

Viry vládnou světem už miliony let!

Ať se nám to líbí, nebo ne, viry jsou součástí našeho života. Což není...
Jediní lidé, kteří zahynuli ve vesmíru: Sovětská posádka se udusila v modulu

Jediní lidé, kteří zahynuli ve...

Ačkoliv smrt kosmonautů ve vesmíru je především pro katastrofické...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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