Čeští vědci z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR vyvinuli novou metodu, která umí určit polohu nejlehčích atomů v těch nejmenších krystalech. Jako první na světě dosáhli takové přesnosti, že mohou v nanokrystalech najít i atomy vodíku. Spolehlivost metody popsali ve vědecké práci, která vyjde tento pátek v prestižním časopise Science. Podle fyzika Lukáše Palatinuse výzkumem, který trval sedm let, pomohli rozvoji krystalografie.
"Krystalografie je zásadní obor pro řadu dalších vědních oborů, jako je chemie nebo vývoj nových materiálů. My jsme vyvinuli metodu, která krystalografii posouvá dál a která umožňuje dělat to, co do té doby nešlo," uvedl Palatinus. Převážná část výzkumu, tedy vývoj metody a softwaru, se uskutečnila v Praze, na druhé části se podíleli i francouzští vědci z francouzského národního výzkumného centra CNRS v Caen.
Metoda podle autorů může přispět k širokému použití krystalografie v přírodních vědách a rozvoji celé řady vědních oborů, jako je například materiálové inženýrství, organická i anorganická chemie, farmacie či molekulární biologie. Analýza nanokrystalů je důležitá ale i v leteckém průmyslu při zkoumání nových materiálů.
Atomy vědci hledají tak, že v elektronovém mikroskopu nechají v krystalech rozptylovat elektrony. Rozptyl měří a výsledná data počítačově zpracují. "Není to tak, že bychom atomy přímo viděli. Ani ty nejlepší mikroskopy dnes nedokážou takovéto detaily vidět přímo," vysvětlil.
"Náš zásadní přínos nebyl tak moc v té experimentální části, tedy sběru dat, ale právě ve výpočetních postupech, které jsme vylepšili natolik, abychom z toho dokázali dostat informaci," dodal. Přestože se obor strukturní krystalografie v minulém století bouřlivě rozvíjel, stále v něm podle vědců zůstaly nedořešené problémy. Jedním z nich je právě spolehlivá strukturní analýza krystalů o rozměrech kolem jednoho mikrometru a menších. S nedostatkem poznatků se doposud potýkají odvětví, které například vytvářejí nové materiály, vyvíjejí léky nebo i geovědy, kde zajímavé materiály netvoří dostatečně velké krystaly.
