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

Související články

Mamuti v Mexiku

Mamuti v Mexiku

Ke zcela nečekanému objevu došlo při stavbě nového letiště 50 kilometrů...
Nalezena dosud nejstarší jeskynní kresba na našem území

Nalezena dosud nejstarší jeskynní...

Badatelé z Palackého univerzity v Olomouci nalezli v Moravském krasu dosud...
Objeven nový druh nártouna

Objeven nový druh nártouna

Každoročně se učebnice biologie rozšiřují o nově objevené druhy....
Objevena dvacítka dosud neznámých měsíců Saturnu

Objevena dvacítka dosud neznámých...

Učebnice místopisu Sluneční soustavy se budou přepisovat. Dosud byl rekordmanem v...
Nový nález mění mapu pravěkého osídlení Evropy

Nový nález mění mapu pravěkého...

Skupina slovenských a polských archeologů nalezla v jeskyni Hučivá diera...
Podařilo se objevit hrob slavného Napoleonova generála?

Podařilo se objevit hrob slavného...

V zábavním parku v centru ruského Smolenska objevili francouzští archeologové ostatky...
Objeven nový druh kočky

Objeven nový druh kočky

Tzv. liščí kočka byla součástí mnoha pohádek a bájí. Mělo jít o velkou kočku...
Co umožňovalo denisovanům žít ve velké nadmořské výšce?

Co umožňovalo denisovanům žít ve...

Analýza čelisti nalezené na Tibetské náhorní plošině ve výšce 3280 m n....
Objeven pravěký lev

Objeven pravěký lev

Dvojici amerických vědců se podařilo v Keni dokázat existenci...
Nález největšího pokladu za posledních více než 60 let

Nález největšího pokladu za...

Při nedávném průzkumu systému podzemních jeskyní Balamkú pod městem...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Architekti obnoví Mendelův skleník v Brně

Architekti obnoví Mendelův...

Místo, v němž Gregor Johann Mendel položil základy dnešní genetiky,...
Skandál renesanční Florencie: Mnich svedl jeptišku

Skandál renesanční Florencie:...

Mnich Filippo Lippi se roku 1456 prochází chodbou italského kláštera Santa Margherita. Náhle ho ve...
Vědci vytvořili genetický manuál pro výzkum mořských prvoků

Vědci vytvořili genetický manuál pro...

Dosud přehlíženým mořským prvokům, kteří však mají zásadní vliv na život...
Výrobce hraček začal vyrábět ochranné štíty

Výrobce hraček začal vyrábět...

Český výrobce hraček, společenských her a legendárního IGRÁČKA, se pustil do výroby...
Afrika vydala nové pozůstatky Homo erectus

Afrika vydala nové pozůstatky...

Badatelé se domnívají, že objevili pozůstatky hominida, jednoho z...
Aliexpress: Co nejdražšího si můžete objednat?

Aliexpress: Co nejdražšího si...

Aliexpress je čínský internetový obchod, na kterém si každý...
Malý tapír v Zoo Praha

Malý tapír v Zoo Praha

Teprve podruhé v celé historii pražské zoologické zahrady se podařilo odchovat mládě...
Výzkumníci odkryli pohřebiště i osídlení

Výzkumníci odkryli pohřebiště i...

Archeologický výzkum probíhající od 16. ledna 2020 v obci Zbečno poblíž hradu...
Gastroenterologové varují, aby lidé nepřerušovali léčbu

Gastroenterologové varují, aby lidé...

Pacienti trpící idiopatickými střevními záněty (IBD), mezi které patří Crohnova nemoc a...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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