Zaujalo nás... Olomoučtí vědci vyvinuli nejmenší kovové magnety na světě

23-09-2016 11:43 | Zdeňka Kuchyňová

Olomoučtí vědci vyvinuli společně s kolegy z Prahy a Singapuru nejmenší kovové magnety na světě. Vznikly kombinací nanočástic železa, niklu či kobaltu s chemicky upraveným grafenem. Práci českých výzkumníků zveřejnil v těchto dnech prestižní časopis Nature Communications.

Stáhnout: MP3

Radek Zbořil, foto: archiv Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů (RCPTM) Univerzity Palackého RadkaRadek Zbořil, foto: archiv Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů (RCPTM) Univerzity Palackého Radka Jak je nejmenší kovový magnet malý, na to se ptáme vedoucího projektu a ředitele Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů Univerzity Palackého Radka Zbořila:

"Mají rozměr několika jednotek nanometrů. Bavíme se o částicích tří, čtyř, pěti nanometrů. Jednotky nanometrů odpovídají rozměrům, které jsou tisíckrát menší, než je tloušťka lidského vlasu. Takové čistě kovové magnety byly předpovězeny, a vědeckou komunitou studovány po desetiletí. Nicméně prozatím se je nepodařilo nikomu připravit, protože takové kovové částice na vzduchu jednoduše shoří. Podstata naší práce spočívala v tom, že se nám podařilo využít nobelovský materiál grafen k jakémusi ukotvení a uvěznění takto malých magnetů. "

Co to grafen je?

"Když si představíme tu dobře známou tuhu, neboli grafit a strhneme ji na pouze jedinou atomární vrstvu, získáme materiál, který je mimořádně mechanicky odolný. Je pevnější než ocel, propouští světlo, vede elektrický proud lépe než měď. Už dnes nachází uplatnění v řadě technologií. Pokud mu přidáme jakousi chemickou vlastnost, může sloužit jako chemická past, která uvězní ty ultramalé magnety."

Kovové nanomagnety uvězněné v grafenové síti, foto: Kateřina Holá, RCPTMKovové nanomagnety uvězněné v grafenové síti, foto: Kateřina Holá, RCPTM Jak dlouho trval tento výzkumný úkol, než byl nejmenší magnet na světě vytvořen?

"S kolegy z Vysoké školy chemicko technologické jsme na projektu pracovali zhruba dva roky. Ta syntetická metoda je ve svém důsledku poměrně jednoduchá, vyžaduje pouze práci ve vodíkové atmosféře. Má však tu výhodu, že se takovýto materiál s docela zajímavým aplikačním potenciálem dá připravit ve velkém množství, což bývá většinou problém řady jiných technologií na bázi grafenu, protože grafen je materiál poměrně drahý."

Právě dostatečná produkce bývá hlavním problémem uplatnění mnoha slibných technologií na bázi grafenu.

Minimagnety mohou sloužit i cíleném transportu léčiv

Nanomagnety, foto: ČTNanomagnety, foto: ČT Český tým již prokázal účinnost kovových nanočástic v lékařské diagnostice. Experimenty na myších ukázaly, že kovové magnety slouží jako velmi perspektivní kontrastní látky při zobrazování magnetickou rezonancí. Využití technologie je však mnohem širší, uvedl ředitel Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů Radek Zbořil:

"Skutečnost, že máme uvnitř grafenových listů jakési ultramalé magnety, dovoluje s tím grafenem manipulovat ve vnějším magnetickém poli. To nabízí potenciál i v technologiích, které jsou s grafenem spojeny, jako například v elektronice. Potenciál spatřujeme i v oblasti cíleného trasportu léčiv. Ty ultramalé částečky plují krevním řečištěm a pomocí vnějšího pole se zakoncentrují v jednom místě v těle. Na tomto místě je pak léčivo selektivně uvolněno. Přímo v tom konkrétním místě, kde je postižená tkáň a nedochází tak k ovlivnění těch zdravých buněk a tkání."

Foto: ČTFoto: ČT Na poli výzkumu grafenu a magnetismu již mají olomoučtí vědci za sebou řadu úspěchů. Před několika lety připravili nejtenčí izolant na světě. Profesor Zbořil věří, že nynější objev nebude posledním.

„Držíme také v rukou první uhlíkové zcela nekovové materiály, které si svůj magnetismus uchovávají až do pokojové teploty. Nechci předbíhat, ale pokud plně pochopíme podstatu tohoto jevu, může to znamenat zásadní přelom ve fyzice a chemii pevných látek, podobný třeba objevu nekovových organických vodičů v sedmdesátých letech minulého století," naznačil Zbořil.

Linkovací služby

Doporučujeme

Nejčtenější články

Související články

Více

Z archivu rubriky

Více

Aktuální relace