Ještě nedávno těžko představitelné možnosti vidět jednotlivé molekuly, manipulovat s nimi a dokonce zobrazit i chemické vazby v nich nabízejí vědcům rastrovací mikroskopy s atomárním rozlišením. O jejich přínosech i uplatnění ve fyzice, chemii či biologii hovořil ve středu na přírodovědecké fakultě Pavel Jelínek z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR. Po egyptologovi Miroslavu Bártovi a chemikovi Michalu Hockovi byl třetím hostem letošního cyklu Současná chemie.
„To, o čem dnes byla řeč, je jeden ze zázraků fyziky. Viděli jsme atomy v molekule a dokonce i molekulové orbitaly. Když jsem chodil do školy, učili nás, že molekulové orbitaly jsou jen teoretický koncept. Dnes už víme, že to tak není a že molekulový orbital existuje. To je naprostý průlom fyziky do chemie a jeden z obrovských přínosů vědy posledního desetiletí,“ řekl jeden z nejcitovanějších světových chemiků Pavel Hobza, který kurz Současná chemie na katedře fyzikální chemie vede.
Pavel Jelínek se specializuje na teoretické a experimentální studium fyzikálních a chemických vlastností molekulárních struktur na površích pevných látek. Ve Fyzikálním ústavu Akademie věd ČR řídí skupinu, jejímž hlavním cílem je hlubší pochopení fyzikálních a chemických procesů vedoucích například k cílené manipulaci náboje a spinu v molekulárních strukturách pomocí rastrovacích mikroskopů. Působí rovněž v Regionálním centru pokročilých technologií a materiálů (RCPTM). V aule přírodovědecké fakulty především studentům objasňoval, co je možné pomocí rastrovacích mikroskopů identifikovat a jaký to může mít dopad například pro chemii či nanotechnologie.
„Rastrovací mikroskopy pro nás představují oči a ruce do nanosvěta. Umožňují nám vidět jednotlivé atomy, respektive molekuly, hýbat s nimi na povrchu a vytvářet z nich nějaké organizované celky. Není žádná jiná technika, která by nám tuto kombinaci umožnila,“ potvrdil Jelínek.
Samotný přístroj však podle něj výsledky nepřinese. „Musíte si vymyslet, co s ním chcete dělat a jak to provedete. Je třeba si naplánovat sérii experimentů. Například jsme schopni z jednotlivých molekul vybírat nebo do nich ukládat elektrony. Studium interakcí elektronů v rámci jedné molekuly může zase sloužit pro novou definici paradigmat kvantového počítání,“ přiblížil některé z experimentů Jelínek. Dosažené výsledky otevírají zcela nové možnosti, mimo jiné v oblasti charakterizace a modifikace nanostruktur.
Dvanáctý ročník Současné chemie uzavře ve středu 5. dubna Dana Nachtigallová z Ústavu organické chemie a biochemie s přednáškou Světlo a chemie, která začne v 15:00 v aule.