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
Líbil se vám tento článek?
+0 / -0
Odeslat článek e-mailem
Diskuze
Vstoupit do diskuze
V diskuzi zatím není žádný komentář. Buďte první, kdo bude komentovat.


Související články

Cytokinetics testuje další skupinu pacientů v druhé fázi klinických testů léku proti spinální svalové atrofii

Společnost Cytokinetics (CYTK) oznámila, že záhájila testy léku CK-2127107 na druhé skupině pacientů se spinální svalovou dystrofií.

Akcie Diffusion Pharma posilují o 60 % v reakci na uznání patentu společnosti

Akcie Diffusion Pharmaceuticals (DFFN +60,2 %) posilují při 16násobku průměrného obchodního objemu poté, co registrovala patent pokrývající také její lék čekající na schválení regulačními úřady, Trans Sodium Crocetinate (TSC).

Intel: Mooreův zákon stále platí

Během svého „výrobního dne“ společnost Intel uvedla, že „se snažila o dodržování Mooreova zákona po celou dobu své existence.“

Ministr dopravy Ťok se chystá podpořit testování samořízených vozidel na dálnici D2

Vozidla bez řidiče by se do budoucna mohla v provozu testovat na dálnici D2 mezi Brnem a Bratislavou.

Elon Musk spouští nový startup

Elon Musk opět stál u spuštění nového startupu, tentokrát pod názvem Neuralink.

Akcie společnosti Synergy Pharma posilují o skoro 5 % v reakci na schválení nové indikace jejího léku Trulance

Akcie Synergy Pharma (SGYP) dnes posilují o 4,81 % na 4,79 USD poté, co FDA povolila rozšíření užití jejího léku Trulance.



Čti více
Ilustrační foto

ConocoPhillips prodá za 17,7 miliardy CAD většinu svého majetku v Kanadě

Americká ropná společnost ConocoPhillips prodá za 17,7 miliardy kanadských dolarů (333,4 miliardy Kč) většinu svého majetku v Kanadě tamní společnosti Cenovus Energy.

Ilustrační foto

Toyota svolává miliony vozů kvůli vadným airbagům

Japonská automobilka Toyota Motor Corp. svolává v Japonsku, Číně, Evropě a dalších zemích ke kontrole zhruba 2,9 milionu vozů. Důvodem je možná závada airbagů, oznámila dnes firma.

Ilustrační foto

Toshiba může oddělit nejcennější aktiva do samostatné firmy

Akcionáři japonského konglomerátu Toshiba schválili návrh na oddělení divize paměťových čipů NAND do samostatné firmy. Tento krok má umožnit prodej nejcennějších aktivit firmy, uvedla agentura Reuters.

Ilustrační foto

Domácí trh zaplavila nervozita před dnešním zasedáním ČNB

Domácí trh byl již včera nervózní před dnešním zasedáním ČNB. Ačkoliv neočekáváme, že by centrální banka dnes zrušila svůj závazek, určitá šance zde je.

Ropné pole u pobřeží Mexika může představovat i více jak odhadovaných 800 milionů barelů ropy, tvrdí CEO Eni

Výkonný ředitel Eni, Claudio Descalzi dnes oznámil, že nedávno objevené ropné pole u pobřeží Mexika může představovat více jak dříve odhadovaných 800 milionů barelů ropy.

Akcie Snap posilují po oznámení dohody o přenosech ze zimních olympijských her

Akcie Snap dnes oslabovaly po negativních investičních doporučeních analytiků Odeon a Barclays o 4 %, v několika okamžicích se však situace otočila poté, co společnost oznámila dohodu s NBCUniversal.

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.