Z prostředků rozvojového programu
ministerstva školství získal
Ústav chemie materiálů Fakulty
chemické VUT v Brně špičkový
mikroskop NTEGRA Prima. Mikroskop
v hodnotě 9 mil. korun, který
vyrábí nadnárodní společnost
NT-MDT, umožňuje studium všech
typů materiálů, elektronických
struktur, biologických preparátů
a systémů v suchém i kapalném
prostředí, potravinových, kosmetických
a farmaceutických přípravků
s prostorovým rozlišením
v desetinách nanometru (10-10 m).
Pro lepší představu – lidský vlas
má tloušťku 50–60 mikrometrů (1
nanometr je tisícina mikrometru).
Celá konfigurace vysoce sofistikovaného
zařízení zabezpečeného
aktivní vibrační izolací umožní
seznámit na dva tisíce studentů
s aktuální špičkovou technikou
využívanou pro studium mikro
a nanosystémů včetně manipulace
s jednotlivými atomy.
Nové zařízení rozšíří možnosti
teoretické a praktické výuky nejen
v oblastech nanotechnologií, ale také
nových materiálů a technologií, spotřební
chemie, potravin, biotechnologií,
a také např. ochrany životního
prostředí. „Předpokládáme, že mikroskop
využijí nejen pracovníci našeho
ústavu a samozřejmě také dalších
ústavů naší univerzity, ale také další
vysoké školy,“ říká doc. RNDr. Vladimír
Čech, Ph.D., z Ústavu chemie
materiálu. Podle něj je o možnost
pracovat s novým mikroskopem již
nyní velký zájem.
Zařízení NTEGRA Prima bylo
pořízeno v poměrně rozsáhlé konfiguraci
umožňující práci v mnoha
měřicích módech. Například rastrovací
tunelová mikroskopie (Scanning
Tunneling Microscopy, STM)
umožňuje pomocí tunelového proudu
mapovat povrch elektricky vodivých
vzorků s atomárním rozlišením.
Mikroskopii atomárních sil (Atomic
Force Microscopy, AFM) lze použít
pro vodivé i nevodivé materiály.
AFM zobrazuje pouze povrch vzorků,
nikoliv jejich objemovou strukturu;
ve srovnání se světelnou mikroskopií
však dosahuje značně většího
rozlišení, které je srovnatelné
s rozlišením prozařovací elektronové
mikroskopie. AFM však poskytuje
trojrozměrný obraz s atomárním
až subatomárním rozlišením, kdežto
elektronová mikroskopie pouze
dvojrozměrnou projekci. Dalším
měřicím módem je tzv. nanoindentace,
což je speciální technika umožňující
analýzu mechanických vlastností
materiálů. Rastrovací tunelová
mikroskopie, mikroskopie atomárních
sil a techniky od nich odvozené
patří do skupiny mikroskopických
a analytických metod nazývaných
souhrnně rastrovací sondová mikroskopie
(Scanning Probe Microscopy
- SPM). Rastrovací sonda umožňuje
rovněž aktivně zasáhnout do zkoumaného
povrchu (AFM litografie)
a manipulovat s jednotlivými atomy
(nanomanipulace).
Nový mikroskop pomůže při vývoji
funkčních materiálů a nanostruktur
„šitých na míru“ pro danou aplikaci.
„Na našem ústavu se věnujeme
výzkumu plazmových polymerů.
Nově vyvinuté materiály byly úspěšně
použity pro povrchové úpravy
vláknových výztuží v polymerních
kompozitech,“ vysvětluje docent
Čech. „Cílem je zlepšit užitné vlastnosti
kompozitních materiálů – zvýšit
jejich pevnost, houževnatost, odolnost
apod. Tyto materiály se uplatní
nejen ve stavebnictví, automobilovém,
leteckém a kosmickém průmyslu,
ale také např. při výrobě sportovních
potřeb, jako jsou např. tenisové
rakety, golfové hole, hokejky, lyže,
snowboardy, rámy jízdních kol či
surfová prkna,“ dodává Čech. IGOR MAUKŠ