Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

K čemu jsou dobré nanodiamanty?

 |  3. 11. 2011
 |  Vesmír 90, 614, 2011/11

Diamantový náhrdelník z nich nevyrobíte. Na to jsou příliš malé. Co do velikosti (5–100 nm) jsou srovnatelné s malými viry. Mají však mnoho zajímavých vlastností, zcela jiných než makroskopické diamanty. Donedávna byla jejich výroba velmi drahá, ale nová technologie taiwanských vědců prudce snížila cenu a otevřela tak možnost praktického využití jejich mimořádných vlastností.1)

Dopováním nanodiamantů různými prvky lze způsobit poruchy a deformace v jejich krystalové mřížce, které jim propůjčují nové vlastnosti. Např. dopování nanodiamantů dusíkem má za následek, že z původního diamagnetického materiálu vznikne materiál feromagnetický, který se chová jako magnet. Dopování bórem dodá diamantu vlastnosti polovodiče. Nanodiamanty otevírají cestu k další miniaturizaci elektroniky, zejména pamětí s vysokou hustotou, kde by jednou mohly nahradit křemík.2) Unikátní optické vlastností nanodiamantů je předurčují k využití v optice, optoelektronice, nanobiotechnologiích a dalších aplikacích.3) Nanodiamanty mají schopnost vstupovat do interakce s různými chemikáliemi, tedy i léky, a takto vzniklé konjugáty by mohly být využity v nanotechnologických aplikacích v medicíně.4)

Již v osmdesátých letech minulého století bylo zjištěno, že velké množství nanodiamantů se nachází v meteoritech. Astronomové objevili, že 3 % meteorického uhlíku pochází právě z nanodiamantů. Pokud jsou meteority odrazem složení prachu ve vnějším vesmíru, pak výpočty ukazují, že tato forma uhlíku je ve vesmíru poměrně hojná. Odborníci střediska NASA Ames Research Center se rozhodli po nanodiamantech ve vesmíru pátrat. Jsou přesvědčení, že i když jsou tyto částice tak nepatrné, mohou poskytnout cenný pohled na to, jak se na uhlík bohaté molekuly, představující základ pozemského života, ve vesmíru vyvíjely.

Nedávno byly nanodiamanty objeveny také v pravěkých sedimentech pocházejících ze šesti míst Severní Ameriky. Byly však objeveny pouze ve vrstvě, která odpovídá mladšímu dryasu – nebyly nalezeny ani pod ní, ani nad ní. Protože nanodiamanty mohou vzniknout pouze za vysokých tlaků a teplot, ke kterým dochází při dopadech kosmických těles, jejich objev ukazuje na možnost, že přibližně před 12 900 lety mohl zasáhnout Severní Ameriku roj uhlíkatých chondritů. Následující výbuch s uvolněním obrovského množství prachu pak mohl omezit přístup slunečního záření na povrch Země a být příčinou chladného období označovaného jako mladší dryas. Chladné období trvalo asi 1300 let a vyhynula v něm většina příslušníků megafauny. Desítky milionů zvířat zmizely doslova v jediném okamžiku, ve kterém vrstva diamantů a sazí pokryla celý kontinent. Vědci jsou přesvědčeni, že tato exploze vedla k vyhynutí mamutů, šavlozubých tygrů a dalších velkých zvířat včetně savců, kteří se pohybovali na území Severní Ameriky. Pod vrstvou s nanodiamanty se nachází obrovské množství fosilií zvířat. Nad touto vrstvou nejsou žádné.

Nález nanodiamantů podporuje hypotézu, že příčina pádu indiánské kultury Clovis pochází z vesmíru. Lidé z kultury Clovis byli lovci a sběrači, kteří do Severní Ameriky přišli ze Sibiře v době před 13 200 lety.5) Jejich kultura však měla krátké trvání, jen asi 300 let. Pak ji zřejmě ukončil pád nebeského tělesa, po němž následovala malá doba ledová.

Poznámky

1) Diamond and Related Materials 18, 136, 2009

2) Diamond and Related Materials 17, 1080, 2008

3) Science and Technology of Advances Materials 8, 153, 2007

4) Nanotechnology 19, 205202, 2008

5) Science 320, 786, 2008

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Nanotechnologie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Jiří Patočka

Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc., (*1939) vystudoval chemii a fyziku na PřF MU v Brně. Je profesorem toxikologie na Zdravotněsociální fakultě JU v Českých Budějovicích a emeritním profesorem Fakulty vojenského zdravotnictví Univerzity obrany v Hradci Králové. Je autorem knih Vojenská toxikologie (2004), Nutricní toxikologie (2008), spoluautor knih Doba jedová 1 a 2 (2011, 2012) a dalších.

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné