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

Nejlepší současné dokumenty zdarma na online festivalu AFO

Nejlepší současné dokumenty...

Blíží se již 56. ročník mezinárodního festivalu...
Kvůli HPV se umírá zbytečně

Kvůli HPV se umírá zbytečně

Každých 20 hodin zemře na rakovinu děložního čípku v České republice jedna...
Vrcholí tření největšího hejna bolenů dravých v republice

Vrcholí tření největšího hejna...

Zajímavý přírodní jev je možné pozorovat v těchto dnech na vodárenské nádrži...
Hemofilici jsou při pandemii pod tlakem

Hemofilici jsou při pandemii pod...

Stres a psychické vyčerpání zažívá při pandemii kdekdo. Když však navíc...
Změna migrace ryb zlepší stav chráněných biotopů na Šumavě

Změna migrace ryb zlepší stav...

Nad Údolní nádrží Lipno vyroste mobilní konstrukce, která bude sloužit k omezení...
Nová technologie v léčbě Parkinsonovy nemoci

Nová technologie v léčbě...

Světový den Parkinsonovy nemoci si každoročně připomínáme 11. dubna. Jedná se...
V liberecké zoo se narodil pásovec kulovitý

V liberecké zoo se narodil...

Přestože je pásovec kulovitý (Tolypeutes matacus) chován ve více než 65...
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...
Podaří se ji ve světě zcela vymýtit?

Podaří se ji ve světě zcela...

Dětská přenosná obrna je jednou z nemocí, které měly ještě v minulém...
Záhadná úmrtí orlů v USA

Záhadná úmrtí orlů v USA

Více než 25 let trápily americkou veřejnost na jihovýchodě USA záhadné úhyny...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Oslnivá záře: Zlatá pagoda s diamantovou střechou

Oslnivá záře: Zlatá pagoda s...

Je krásná. Ohromující. Dominuje nejenom panoramatu bývalé myanmarské metropole...
Pozor na to, čím se líčíte

Pozor na to, čím se líčíte

Nejrůznější způsoby zkrášlování jsou vymýšleny již od nepaměti, historie sahá...
Husitský hejtman Ondřej Keřský z Římovic si živobytí opatřoval loupežemi

Husitský hejtman Ondřej Keřský z...

„Pryč s tím zemským škůdcem!“ vykřikne kdosi a přihlížející dav souhlasně...
Nejsilnější psi na světě: Pořídili byste si je?

Nejsilnější psi na světě:...

Zatímco některá psí plemena jsou malá, přítulná a vhodná do panelákového bytu,...
Hemofilici jsou při pandemii pod tlakem

Hemofilici jsou při pandemii pod...

Stres a psychické vyčerpání zažívá při pandemii kdekdo. Když však navíc...
Bitva o Ramree: Sežrali krokodýli tisícovku Japonců?

Bitva o Ramree: Sežrali krokodýli...

Stát!“ zvolá britský velitel, když se s četou dostane k okraji močálu,...
Život na Saturnově ledovém měsíci

Život na Saturnově ledovém měsíci

Astronomové z Free University v Berlíně přišli s fascinujícím objevem, podle...
Prosím alkohol. Ale bez alkoholu!

Prosím alkohol. Ale bez alkoholu!

Víte, proč pijeme alkohol? Někdo přizná, že je to kvůli povznášejícímu...
Císař Ferdinand I. se pokoušel zatrhnout šizení na tržištích

Císař Ferdinand I. se pokoušel...

„Prvotřídní kvalita, dovoz z Itálie,“ přesvědčuje kupec s látkami bohatou pražskou měšťanku. Žena...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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