Chemik Michal Otyepka na přelomové bádání získal prestižní evropský grant, který mu udělila Evropská výzkumná rada. Čtyřicetiletý Otyepka je první, kdo od ní na olomoucké Univerzitě Palackého peníze získal. Na jeho pětiletý výzkum dorazí v přepočtu téměř padesát milionů korun.
Otyepkovým cílem je odhalit zákonitosti světa takzvané chemie 2D materiálů. Látky, s nimiž se tu pracuje, jsou tak tenké, že ani nemá smysl mluvit o jejich třetí dimenzi - tloušťce. Proto jde o 2D materiály a 2D chemii.
Odrazovým můstkem bude pro vědce materiál grafen. Je možné si ho představit jako destičku z jedné vrstvy atomů uhlíku. Je to velmi odolná hmota třistakrát pevnější než ocel. Svět ho zná relativně krátce, jeho objevitelé získali v roce 2010 Nobelovu cenu.
Jak vypadá supermikroskop |
„Kdybychom vzali jeden gram tohoto materiálu, má plochu větší než čtyři fotbalová hřiště. Je to něco neuvěřitelného,“ popisuje Otyepka, jenž působí na olomoucké přírodovědecké fakultě.
„Budeme hledat odpovědi na otázku, zda v dvojrozměrném světě existují specifická pravidla, která bychom mohli využít pro přípravu unikátních 2D materiálů. Pokud se nám podaří tento svět pochopit, budeme schopni předpovědět vlastnosti 2D materiálů a následně je i připravit a použít ve vhodných technologiích,“ shrnuje vědec.
Nové látky mohou najít využití v medicíně či elektronice
Jeho tým tak bude na základní uhlíkovou kostru grafenu navazovat atomy jiných prvků. Výsledkem budou nové superfunkční látky. Využít by se posléze daly v mnoha oborech.
„Medicína, životní prostředí, elektronika, technologie či obecně optické materiály,“ vypočítává chemik.
S kolegy bude pracovat ve špičkových laboratořích univerzitního Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů. V jedné stojí i supervýkonný elektronový mikroskop za více než padesát milionů korun. Ve střední Evropě patří k nejvýkonnějším.
Supermikroskop umí ukázat chemické složení materiálu
Srdcem mikroskopu je zdroj elektronového svazku, který prozařuje zkoumané materiály. Ukrývá ho tubus, jenž dosahuje až téměř ke stropu. Za dvířky z tmavého plastu se ukrývá fascinující mohutná kovová konstrukce doplněná nejrůznějšími kabely. Výsledky práce výkonného pomocníka Otyepka sleduje na dvou počítačových monitorech.
„Rozlišení tady máme až na úroveň několika nanometrů (jedna miliardtina metru - pozn. red.),“ ukazuje chemik na jeden z obrázků na monitoru.
Šedivá plocha pod jeho prstem nejvíce připomíná obecně známý pohled mouchy rozdrobený na řadu jednotlivých bodů. Tady ovšem každý z nich tvoří jednotlivý atom. Otyepkův výklad se přesouvá k na první pohled nesrozumitelnému shluku barevných flíčků.
„Tady vidíme chemické složení daného materiálu,“ prozrazuje úspěšný vědec. Mikroskop totiž používá barvy k rozlišení jednotlivých prvků, z nichž je ozařovaná látky složená. Atomy uhlíku jsou v tomto případě červené, fluoru zelené a kyslíku modré.
