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

PROJEKT CETI: O čem si povídají...

Velryby patří k největším živočichům planety. Jak jsou na tom ale s...

Pozor na kousnutí

V nedávné době narazili badatelé ve středním Mexiku ve státě Thaxcala...

Pivko denně? Prý zlepšuje střevní...

Věčná debata o prospěšnosti alkoholu má další kapitolu. Sepsali ji vědci...

Když prší ptáci… Proč padají...

Z nebe padají dešťové kapky, sněhové vločky a také… ptáci. Úkaz z...

Barevné ryby s násilnickou povahou

Představa akvária plného krásně barevných samců bojovnic pestrých může...

Slavní ichtyosauři

Ichtyosauři jsou slavnou skupinou vyhynulých mořských plazů. Na rozdíl od typických...

Vlaštovčí zálety: Mnohaletý výzkum...

Mnoho druhů ptáků bývá pro svou lásku a neochvějnou věrnost partnerovi...

Evropu sužují vysoké teploty, podle...

Byť bývaly mnohdy vysmívané, klimatické změny svou existenci dávají nyní drsně...

Obličej náhledem do duše

Neskrývané posuzování člověka výhradně podle vzhledu bývá ze společenského hlediska...

Překvapivá studie: Souvisí...

Maso ryb je dlouhodobě považováno za tu zdravější část jídelníčku,...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Výstava Národního muzea Nikdy se nevzdáme! je k vidění i v Londýně

Výstava Národního muzea Nikdy se...

Nedávno otevřená výstava v Národním muzeu s názvem Nikdy se nevzdáme! se...
Ruská Kavalergarda zlikvidovala povstání proti Mikulášovi I.

Ruská Kavalergarda zlikvidovala...

Předchůdcem ruské carské gardy se stává vojenská jednotka Alexandra...
Co znamenají prsty do V a proč hrozilo, že vám je useknou?

Co znamenají prsty do V a proč...

Jaký je rozdíl mezi vztyčeným prostředníkem a gestem „V“, tedy ukazovákem a...
Máte sedavé zaměstnání? Chraňte své zdraví jednoduchými cviky

Máte sedavé zaměstnání? Chraňte...

Ztuhlá záda, bolest krční páteře a silné migrény. Téměř každý, kdo má sedavé...
Válečný hrdina z Normandie uplácel Sověty lahví whiskey

Válečný hrdina z Normandie uplácel...

Den po komunistickém puči 26. února 1948 si Miloš Knorr přečte lístek, že...
Mít dvojče je ta nejlepší motivace ke zlepšení, shodují se bratři Svobodovi

Mít dvojče je ta nejlepší motivace...

Bavilo mě srovnávat se se stejným bráchou, říká moderní pětibojař, olympijský...
Umělá inteligence pomůže stanovit diagnózu pacientů

Umělá inteligence pomůže stanovit...

Umělá inteligence bude pomáhat při stanovování diagnózy pacientů na...
Gaius Julius Caesar vyhnal 386 000 lidí

Gaius Julius Caesar vyhnal 386...

Hlavně nezaútočit jako první. Dříve nebo později poskytne některý z galských...
Had na holi: Proč je symbolem zdravotnických profesí?

Had na holi: Proč je symbolem...

Může se zdát zvláštní, že symbolem lékařů a zdravotnické péče se stane...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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