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?

David je budúci onkológ s rakovinou, ktorý o nej na internete…

Študent medicíny David Dufek prehovoril o svojom ochorení a mýtoch,…

Zdenka sa do Toskánska presťahovala len čo videla jeho fotky…

Toskánsko si každý okamžite zamiluje. Ak sa vám to ešte nestalo,…

Slovenka, ktorú Briti označili za vedkyňu roka. Doma o nej nevieme,…

Slovenská vedkyňa Monika Gullerová žne v zahraničí úspechy. Vo…

Historička o manželstve: Z lásky sa berieme posledných 100 rokov…

Praženica či bryndza? Aj takýto pokrm na stole mohol rozhodnúť o vašom…

Doktorka z manželskej poradne: V každom manželstve je 12 vecí,…

Aké problémy dnes partnerov trápia najčastejšie? A ktoré…

Tatranský ubytovateľ chce, aby si Tatry aspoň raz mohol užiť…

Tatry patria všetkým. Vďaka ľuďom so srdcom na správnom mieste si môže…

Uznávaný český pedagóg: Nesnažte sa byť supermamy. Mamička môže…

Ako vyzerá dobrá výchova dieťaťa? Jednoduché návody na…

Na tradičné kváskovanie sme už takmer zabudli. Mladá Slovenka…

Zdravie je to najdôležitejšie, čo človek má. Naty Žúreková…