Fyzici z UK zistili, že kvantový grafén je plochý, ale drsný
TASR
TASR

Fyzici z UK zistili, že kvantový grafén je plochý, ale drsný

Grafén predstavuje najtenšiu možnú vrstvu uhlíka, ktorej hrúbka je jeden atóm.

Ilustračné foto. — Foto: TASR/AP

Bratislava 12. mája (TASR) – Fyzici z Univerzity Komenského (UK) v Bratislave výpočtami zistili, že kvantový grafén je plochý, ale zároveň drsný. Grafén predstavuje najtenšiu možnú vrstvu uhlíka, ktorej hrúbka je jeden atóm. Najjednoduchšie sa zobrazuje ako drôtené pletivo uhlíkových atómov usporiadaných do pravidelných šesťuholníkov. TASR o výsledku objavu informovala Lenka Miller z oddelenia vzťahov s verejnosťou UK.

Objav kvantového grafénu priniesol novú paradigmu dvojrozmerných materiálov a bol v roku 2010 ocenený Nobelovou cenou za fyziku. Vďaka svojim elektronickým a iným vlastnostiam sú grafén a ďalšie podobné jednovrstvové materiály považované za perspektívne materiály pre široké spektrum rôznych aplikácií, napr. elektroniku, senzory a displeje. "2D materiály sú veľmi odlišné od bežných 3D kryštálov, pretože nevypĺňajú priestor, ale predstavujú veľmi tenkú membránu. Tepelný pohyb atómov pri ľubovoľnej teplote spôsobí, že membrána nie je rovná, ale zvlnená, a to tým viac, čím vyššia je teplota. Grafén preto nikdy nie je úplne plochý, bez vĺn, pretože na to, aby sme sa zbavili tepelného pohybu, museli by sme ho ochladiť na absolútnu nulovú teplotu a to, ako vieme, sa nedá," vysvetlil Roman Martoňák z Katedry experimentálnej fyziky Fakulty matematiky, fyziky a informatiky UK.

Aj keby bolo možné tepelný pohyb eliminovať, atómy by sa ani pri nulovej teplote úplne nezastavili. "V mikrosvete platí kvantová mechanika a tá hovorí, že atómom nemožno zobrať takzvané nulové kmity. V klasickom svete by atóm zbavený tepelného pohybu ostal stáť na presne definovanom mieste a atómy v graféne by tvorili presné pravidelné šesťuholníky. V kvantovom svete sa však atómy "trasú" a nútia grafén, aby sa zvlnil, a to aj bez akéhokoľvek tepelného pohybu," ozrejmil fyzik z UK.

Výpočty fyzikov ukázali, že kvantové vlny sú úplne iné ako tie klasické. "Na dlhých vzdialenostiach sú slabšie, a preto membránu "nepokrčia". Na krátkych vzdialenostiach sú však silnejšie, a preto membránu lokálne "zdrsnia". Jednoducho povedané, kvantový grafén je pri veľmi nízkej teplote plochejší, ale zároveň drsnejší než ten klasický," uzavrel Martoňák.

Už ste čítali?

Slovenský vedec Milan Kováč rozlúštil tisícky rokov staré tajomstvo…

Etnológ Milan Kováč skúmal staroveké mayské stavby v stredoamerickej…

Na Slovensku ju posielali na potrat, Švajčiari zachránili jej…

Bežné vyšetrenie spustilo lavínu zlých správ. Tehotná…

V prvej ČSR sa jazdilo vľavo, hlavným mestom mala byť Žilina…

Československo bolo hospodárskou veľmocou, bolo ďaleko pred najväčšími…

Kouč osobného rozvoja: Mladí nie sú problém. Ani štyridsiatnici…

Kouč osobnostného rozvoja Andy Winson v rozhovore odhalil množstvo zaujímavých…

Pedagogička: Dieťa z domu odchádza celý život. Treba ho nechať…

Mení sa všetko okolo nás a spôsob výchovy nie je výnimkou.…

Babička z trhoviska v Nových Zámkoch dojala celý slovenský internet.…

Pani Margit roky pomáhala cudzím ľuďom. Dnes si staručká vdova privyrába…

Malá rodinná firma z Nitry slávi historický úspech: Ako prví…

Obrovský úspech pre Slovensko priniesla jedna malá firmička z Nitry.

Obetavý otec nosí hendikepovaného syna na chrbte, aby mu ukázal…

Najväčšou záľubou rodiny Benkovcov je turistika. A nevynechávajú…