Češti vědci spolupracovali s čerstvým držitelem Nobelovy ceny

Když se vědecký tým brněnského Ústavu přístrojové techniky (ÚPT) v roce 2008 připojil k výzkumnému projektu universit v Curychu a Manchesteru, netušil, že o dva roky později bude jejich tehdejší kolega z Manchesteru Konstantin Novoselov nositelem Nobelovy ceny za fyziku - za objev grafenu. Vědci z ÚPT s Curyšskou skupinou a s Novoselovem spolupracovali na vývoji alternativních metod zobrazování DNA. Právě grafen byl zvolen jako podložka pro studovaný biologický materiál do mikroskopu, a proto byl detailně zkoumán prostup elektronů grafenem. Brněnští výzkumníci přispěli pozorovací metodou, mikroskopií pomalými elektrony. „Do curyšského projektu jsme byli přizváni na základě toho, že naši vědci dokáží zobrazit a pozorovat extrémně tenké vrstvy, jako je právě grafen,“ říká RNDr. Luděk Frank, ředitel ÚPT. Se vzorky grafenu od manchesterského nositele Nobelovy ceny pracují v ÚPT i nadále. Používají je jako materiál k demonstračním experimentům při vývoji nových pozorovacích a diagnostických metod. Vědecký tým Mikroskopie pomalými elektrony pod vedením Ing. Ilony Müllerové pracuje na rozvoji metody zvané rastrovací prozařovací mikroskopie velmi pomalými elektrony. Ta umožňuje práci s velmi tenkými vzorky, tedy například také s oceněným grafenem. „Ke studiu grafenu a dalších velmi tenkých vrstev se používají i jiné metody, ale naše metoda je výjimečná tím, že k pozorování používá elektrony skoro tak pomalé, jako jsou elektrony patřící k materiálu vzorku. Ty pak ‚vnímají‘ materiál vzorku s maximální možnou citlivostí a umožňují zkoumat jeho elektronické vlastnosti. Tato metoda prozatím není na trhu přístrojů k dispozici,“ vysvětluje ředitel ÚPT RNDr. Luděk Frank. Technologii vědci z brněnského ÚPT nainstalují do nového špičkového mikroskopu, který bude pořízen v rámci projektu ALISI a bude sloužit diagnostickým i analytickým metodám. Rastrovací prozařovací mikroskopie velmi pomalými elektrony najde využití v polovodičové technice, mechanistice i biologii - všude, kde je třeba studovat vlastnosti těch nejtenčích vrstev, a to takových, které se podaří „odloupnout“ a umístit na děrovanou podložku. V jejích otvorech pak je možné vrstvu pozorovat průhledem. Grafen je v této chvíli nejslavnější, avšak další dvourozměrné krystaly o tloušťce jedné atomové roviny jsou vytvářeny v rychlém sledu, třeba nitrid bóru.