Tempe (Arizona, USA) - Tým fyziků, mezi nimiž je i český vědec, představil nový způsob, jak je možné "psát" pomocí atomů do povrchů pevných látek. Účelem však není posílat tak malé zprávy, že je nikdo nepovolaný nepřečte.

Vytváření písmen je jen příklad, jak lze vytvořený postup využít. Podstatnější je, že nové poznání umožňuje vědcům měnit uspořádání hmoty a cíleně do ní vkládat na vytipovaná místa jednotlivé atomy.

O svých poznatcích výzkumný tým informuje v renomovaném vědeckém časopise Science, který vychází v pátek.

Nevidíme je, ale hýbeme jimi

"Jsme fascinováni tím, že dokážeme pohybovat objekty, které ani nejsme schopni vidět. Ale současně předpokládáme, že právě tato schopnost může v budoucnu najít enormní množství uplatnění. Třeba až mi budou v důchodu implantovat do mozku novou paměť, abych si vzpomněl, jak se jmenuje moje dcera, bude to možné díky atomární manipulaci, kterou se teď zabýváme," směje se člen výzkumného týmu Pavel Jelínek.

Před jedenácti lety promoval na Stavební fakultě ČVUT; pracuje ve Fyzikálním ústavu Akademie věd v Praze a právě nyní pobývá jako držitel Fulbrightova stipendia na Arizonské státní univerzitě v Tempe.

"Věřím, že díky postupu, který rozvíjíme, budou moci další vědci vytvářet struktury z atomů složené přesně podle potřeby," uvedl pro Aktuálně.cz. Stejně tak podle něj půjde měnit stavbu čipů, které se natolik zmenší, že přenos informace, nesené elektronem, se v nich bude řídit kvantovými zákony. Což by mělo v důsledcích vést k ještě menší a ještě výkonnější mikroelektronice.

A možná se najde uplatnění i v chemii: přesně sestavené malé katalyzátory mohou lépe ovlivňovat průběh reakce požadovaným způsobem.

Psaní při pokojové teplotě

Poprvé se podařilo vytvořit nápis na povrchu kovu už v roce 1989 výzkumníkům ze společnosti IBM. Z atomů xenonu vytvořili při teplotě minus 265 stupňů Celsia písmena (jaká jiná než "IBM"). Od té doby se manipulace s atomy dále rozvíjela, ale vždycky jen při extrémně nízkých teplotách a na elektricky vodivých materiálech.

Nyní dokáže Pavel Jelínek s japonskými kolegy z Univerzity v Ósace a španělskými kolegy z Autonomní univerzity v Madridu "psát" na libovolný povrch a při pokojové teplotě. V případě popsaném v časopise Science nanesli atomy křemíku na cínový povrch. Vytvořili z nich písmena Si (chemickou značku křemíku).

Vědci při tom jako "tužku" využili takzvaný mikroskop atomárních sil. Ten obsahuje malinké vahadlo s ostrým hrotem, který se pohybuje těsně nad zkoumaným vzorkem a zjišťuje rozložení atomů podle sil, které působí mezi hrotem a atomy na povrchu vzorku.

V tomto případě badatelé upravili mikroskop tak, aby uskutečnili cílenou záměnu jednotlivých atomů mezi hrotem a povrchem pevné látky. Do ní teď dokážou vpravit atomy, které chtějí, a to na požadovaná místa.

Stejný výzkumný tým loni na jaře publikoval v dalším špičkovém vědeckém časopise, Nature, jiný postup, díky němuž z údajů získaných z mikroskopu atomárních sil vědci poznají nejen to, kde ve vzoru atom leží (jako tomu bylo dosud), ale i to, o atom kterého prvku jde.