Českým vědcům se daří. Vyvinuli nejmenší kovové magnety na světě

19.09.2016 14:33 | Redakce Web4Trader | Diskuze

Nejmenší kovové magnety na světě vyvinuli vědci z Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů (RCPTM) Univerzity Palackého v Olomouci spolu s kolegy z Prahy a Singapuru.

Foto: Web4Trader

Na jejich přípravu využili „nobelovský“ grafen, který posloužil jako chemická past pro tvorbu a stabilizaci magnetických kovů o velikosti několika nanometrů. Odborníci již testují jejich účinnost v lékařské diagnostice, uplatnění ale mohou najít třeba i v ekologii, elektronice či biotechnologiích. Společnou práci českých výzkumníků zveřejnil v těchto dnech prestižní časopis Nature Communications.

Základem úspěchu se stala právě kombinace nanočástic železa, niklu či kobaltu s chemicky upraveným grafenem. Grafen si lze představit jako jedinou vrstvu atomů uhlíku, která je pevnější než ocel, zcela propouští procházející světlo a vede elektrický proud lépe než měď. „Pokud tento materiál chemicky upravíme, můžeme významně ovlivnit jeho elektrické, optické i magnetické vlastnosti. Tentokrát jsme využili vhodné funkční skupiny k jakémusi uvěznění ultramalých kovových nanočástic mezi listy grafenu, a tím zabránili jejich oxidaci na dosud běžně využívané, ale méně magnetické oxidy kovů. Získali jsme tak novou třídu na vzduchu stabilních a velmi silných magnetů,“ uvedl vedoucí projektu a ředitel RCPTM Radek Zbořil.

O nanočástice čistých kovů se vědecká komunita zajímá po desetiletí zejména kvůli schopnosti vykazovat tzv. superparamagnetismus. „Tento jev je vlastní velmi malým magnetickým částicím, které vykazují silnou a rychlou odezvu, pokud jsou vystaveny účinkům vnějšího magnetického pole. Zatímco u nanočástic oxidů kovů byl tento fenomén dobře popsán, u čistých kovových částic, které vykazují mnohem silnější magnetismus, byl pouze teoreticky předpovězen. Takto malé kovy jsou totiž mimořádně reaktivní a za běžných podmínek na vzduchu shoří,“ říká Jiří Tuček z RCPTM, jeden z předních českých fyziků v oblasti magnetismu.

Jak tedy dokázali Češi překonat tuto experimentální výzvu? „Metoda přípravy je poměrně jednoduchá – vyžaduje práci ve vodíkové atmosféře a využití kyslíkových funkčních skupin, které pevnou vazbou propojí grafen a nanomagnet. Technologie dovoluje připravit širokou škálu takto malých a stabilních kovových magnetů. Navíc je lze vyrobit jednorázově ve velkých množstvích. Právě dostatečná produkce bývá hlavním problémem uplatnění mnoha slibných technologií na bázi grafenu,“ vysvětluje Zdeněk Sofer z pražské VŠCHT, který stál u vývoje syntetických postupů.

Český tým již prokázal účinnost kovových nanočástic v lékařské diagnostice. Jak ukázaly experimenty na myších modelech v brněnských laboratořích Ústavu přístrojové techniky AV ČR, kovové magnety slouží jako velmi perspektivní kontrastní látky při zobrazování magnetickou rezonancí. Aplikační potenciál technologie je však mnohem širší. „Ukotvené magnetické nanočástice dovolují jednoduše manipulovat s grafenem a přitom neovlivňují jeho unikátní povrchové a fyzikálně-chemické vlastnosti. Kompozit tak může nalézt uplatnění jako citlivý elektrochemický senzor, ale i v elektronice nebo magnetooptických technologiích. Možnost snadného transportu v kombinaci s ukotvením chemických substancí na povrch grafenu nabízí prostor také v technologiích čištění vod, ale i při cíleném transportu léčiv nebo separaci důležitých biomolekul v biochemii a potravinářství,“ naznačil další z českých spoluautorů Martin Pumera, který působí na přední světové univerzitě v Singapuru.

Na poli výzkumu grafenu a magnetismu mají olomoučtí vědci za sebou řadu úspěchů. Před několika lety připravili nejtenčí izolant na světě na bázi fluorografenu, nedávno stejný autorský tým publikoval i nejsilnější dvoudimenzionální organické magnety. 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.

Zdroj:Přírodovědecká fakulta Univerzity Palackého v Olomouci | RCPTM

Podobná témata
rcptm, věda a výzkum, olomoucký kraj

Líbil se vám tento článek?
+0 / -0

Sdílejte článek na sociálních sítích
Odeslat článek e-mailem

Diskuze

V diskuzi zatím není žádný komentář. Buďte první, kdo bude komentovat.

Vstoupit do diskuze


Související články

Akcie Trevena klesají navzdory pozitivním výsledkům studie přípravku na mírnění akutní pooperační bolesti

Společnost Trevena (NASDAQ:TRVN) zveřejnila pozitivní výsledky dvou klinických hodnocení fáze 3 zaměřených na použití možného přípravku oliceridine při léčbě mírné až těžké pooperační bolesti po provedení bunionektomie a po abdominoplastice náhradou za opiáty.

Společnost Cidara neprokázala dostatečný účinek svého přípravku při léčbě kvasinkové infekce – akcie střemhlav klesají

Akcie farmaceutické společnosti Cidara Therapeutics (NASDAQ:CDTX) se na premarketu propadly o 35 % poté, co firma oznámila, že u nejnovějšího složení přípravku CD101 se během fáze 2 klinického hodnocení neprokázal dostatečný účinek pro léčbu akutní kvasinkové infekce u žen.

Ilustrační obrázek

Elektronika je (bude) mrtvá, ať žije fotonika!

Experti i laici si v posledních desetiletích zvykli na platnost takzvaného Moorova zákona, který přibližně říká, že výkon elektronických zařízení se každé dva roky zdvojnásobí. Nové technologie slibují v tomto směru revoluční skok kupředu.

AstraZeneca poskytla licenci k přípravku Zoladex společnosti TerSera Therapeutics pro Severní Ameriku

Společnost AstraZeneca (NYSE:AZN) uzavřela smlouvu s firmou TerSera Therapeutics LLC o udělení obchodních práv k přípravku Zoladex v Kanadě určeného pro léčbu karcinomu prostaty, prsu a některých gynekologických potíží.

Přípravek Alecensa firmy Roche byl v Evropě schválen pro léčbu karcinomu plic ve druhé linii

Evropská komise (EK) udělila švýcarské farmaceutické firmě Roche (OTCQX:RHHBY) podmíněný souhlas s použitím léčivého přípravku Alecensa (alectinib) při léčbě dospělých pacientů s nemalobuněčným karcinomem plic (NSCLC), kterým byl v rámci předchozí léčby podáván přípravek XALKORI (crizotinib) společnosti Pfizer.

Ilustrační obrázek

Které biotechnologické akcie kupovat v letošním roce a proč?

Biotechnologické akcie v USA ztratily v minulém roce jako celek 20 %, i přesto však některé specializované hedge fondy byly schopné zůstat v zisku. Jedním z nich je i Perceptive Life Scicences, jehož zakladatel, Joseph Edelman radí, na které tituly se zaměřit v letošním roce.



Čti více

Americký dolar dnes zpevňoval. Čeká se zvýšení sazeb

Americký dolar dnes na devizových trzích posiluje, pomáhají mu naděje na brzké zvýšení úrokových sazeb ve Spojených státech.

Evropské akcie vystoupily na nejvyšší hodnotu za 14 měsíců

Evropské akcie se dnes podle klíčového indexu STOXX 600 vyšplhaly na nejvyšší hodnotu za posledních 14 měsíců.

Cena ropy dnes navázala na včerejší růst

Ceny ropy na světových trzích dnes pokračují v růstu.

Akcie NVIDIA mají namířeno na růst

Akcie známého výrobce grafických procesorů NVIDIA (NVDA) by měly v nejbližší budoucnosti posilovat.

Forex analytici ze SocGen udělují rady k párům EUR/GBP, GBP/USD a EUR/CAD

Forex analytici ze Societe Generale doporučují krátké pozice na páru EUR/CAD.

EUR: Podle forex analytiků TD euro otestuje úroveň 1,0340

Forex analytici z TD sázejí na pokles eura v horizontu příštích dvou měsíců.

Portál Web4Trader používá cookies s cílem zajistit co možná nejlepší zážitek při návštěvě těchto webových stránek. Dalším užíváním těchto webových stránek vyjadřujete souhlas s umístěním souborů cookies na vašem počítači / zařízení. Více informací naleznete zde.