Aktuální číslo:

2019/4

Téma měsíce:

Krajina

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

Přehlížená proměna zemědělství

Přehlížená proměna zemědělství

Jakub Hruška  |  1. 4. 2019
Při debatách o naší krajině se často zmiňuje problém její struktury ve smyslu úbytku krajinných prvků – mezí, polních cest, malých vodotečí či...
Změny české krajiny okem družic

Změny české krajiny okem družic

Současná tvář české krajiny je poznamenána mnoha historickými událostmi, které se na našem území odehrály. Měnící se politické režimy či odlišné...
Havárie a záchrana kosmické lodě Sojuz MS-10

Havárie a záchrana kosmické lodě Sojuz MS-10

Jan Kolář  |  1. 4. 2019
Raketa Sojuz je nejdéle používanou nosnou raketou v kosmických programech. Její základní konstrukce sahá do počátku kosmického věku, kdy shodnou...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné