Aktuální číslo:

2019/9

Téma měsíce:

Hejno

FULLERENOVÁ KOUZLA: KULIČKOVÉ POČÍTADLO A SLEPECKÁ HŮL

 |  5. 6. 1997
 |  Vesmír 76, 355, 1997/6
Vědci po celém světě pokračují s fullerenovými „hrátkami“ a potvrzují tak oprávněnost ocenění objevu fullerenů Nobelovou cenou za chemii 1996 (Vesmír 76, 65, 1997/2). C60, C70 i novější uhlíkové nanotrubičky jsou mocnými nástroji v mladé oblasti výzkumu: nanotechnologiích. Tato disciplína se zabývá manipulací atomy a molekulami v submikrometrovém měřítku (< 10–6 m) s cílem připravit materiály neobvyklých vlastností, nebo dokonce neuvěřitelně malé molekulární stroje. Co zajímavého se tedy událo s fullereny v nanotechnologiích koncem minulého roku? Vědci ze známé laboratoře IBM v Curychu realizovali „molekulární počítadlo“ (Applied Physics Letters Vol. 69, 3016, 1996). Pomocí řádkovacího tunelovacího mikroskopu (mimochodem, vynalezeného právě v této laboratoři r. 1983, Nobelova cena 1986) umístili deset molekul C60 v řadě do „příkopu“, vyrytého ve velmi hladkém měděném povrchu, a pak je posouvali podobně, jako se posouvají kuličky na drátku dětského počítadla. Tímto způsobem lze v principu ukládat informace při pokojové teplotě, a velmi hustě. Bohužel rychlost takové paměti je neprakticky malá – je to jako byste posouvali kuličky skutečného dětského počítadla špičkou Eiffelovy věže, jak vtipně poznamenal člen výzkumného týmu, James Gimzewski. Použitelné by prý mohlo být zařízení obsahující stovky nebo tisíce hrotů STM v matici k paralelnímu ukládání a zobrazování dat. Druhý úspěch zaznamenali ve skupině nositele Nobelovy ceny Richarda E. Smalleye, kde se již delší dobu zabývají tzv. uhlíkovými nanotrubičkami – to jsou útvary v podobě grafitové roviny stočené do trubičky (stěna může být jednoduchá nebo může být několik trubiček uložených v sobě) a na konci uzavřené polovinou kulovitého fullerenu (V. Dvořák, Vesmír 75, 566, 1996/10). V časopise Nature 384, 147, 1996 popisují, jak se jim podařilo přilepit na konec klasického křemíkového hrotu STM mikroskopu (ten má podobu pyramidy) uhlíkovou nanotrubičku dlouhou několik mikrometrů a širokou pouze 5–20 nanometrů (hrot nejprve namočili do lepidla a pak přiblížili ke konci nanotrubičky). Trubičkový hrot je vodivý, dá se relativně snadno vyrobit a je tedy levný. Očekává se, že neobyčejně zvýší možnosti skenovacího mikroskopu. Konfigurace atomů na konci trubičky je, na rozdíl od klasických hrotů, velmi stálá a dobře definovaná, což je zásadní pro správnou analýzu získaného obrazu. Nanotrubička je tenká, může tedy pronikat do hlubokých příkopů ve zkoumaném povrchu a je i neobyčejně pružná, takže přečká prudké nárazy na vzorek – to neplatí pro běžný „hromotlucký“ a křehký hrot. Je to, jako když slepému obrovi dáme do ruky kvalitní dlouhou slepeckou hůl – jen s tím rozdílem, že hrot mikroskopu se normálně (s výjimkou nehod) nedotýká povrchu, ale jenom jej objíždí v tak malé vzdálenosti, kde „cítí“ sílu působící mezi hrotem a povrchem vzorku. Jaké budou další fullerenové hříčky?
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Chemie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Jan Valenta

Doc. RNDr. Jan Valenta, PhD., (*1965) vystudoval Matematicko-fyzikálni fakultu UK v Praze, kde se nyní zabývá optickými vlastnostmi nanostruktur, spektroskopií jednotlivých molekul a polovodičových nanokrystalů a mj. také vývojem tandemových solárních článků. Je spoluautorem (s prof. Ivanem Pelantem) monografie Luminiscenční spektroskopie.

Doporučujeme

Chůze v davu: impulzy bez doteku

Chůze v davu: impulzy bez doteku

Milan Krbálek  |  2. 9. 2019
„Nejednou nás chybný krok ponořil až ke stehnům do tmavého rosolovitého bahna, které se na metry kolem nás pod našimi kroky vlnilo. Jeho přilnavá...
Sportující faraon

Sportující faraon

Břetislav Vachala  |  2. 9. 2019
Schopný král byl zárukou, že nezvítězí síly zla a chaosu a „boží země“ Egypt bude trvale vzkvétat a bude se dařit jejímu lidu. To potvrzoval...
První obraz horizontu černé díry

První obraz horizontu černé díry

Michal Bursa  |  2. 9. 2019
Když jsme spolu s Vladimírem Karasem v roce 2010 psali o vyhlídkách radioastronomie na přímá pozorování černých děr (Vesmír 89, 226, 2010/4), byla...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné