Akademie věd ČR otevírá v Brně laboratoř světové úrovně, která posouvá hranice atomárního zobrazování

SpektrumX Přehled je pravidelná zpravodajská sekce, která vychází každý den v 8 hodin ráno. Nabízí výběr nejzajímavějších událostí z domova i ze světa, a to nejen z posledních dnů, ale i z uplynulých týdnů a měsíců. Každé vydání je obohaceno o nejnovější dostupné informace, aby čtenář získal co nejúplnější a nejaktuálnější obraz.

Cílem této sekce je upozornit na témata, která mohla být přehlédnuta, dostala minimální mediální pozornost nebo zanikla v záplavě stále se opakujících zpráv o politice a válečných konfliktech. Přehled přináší unikátní informace, zajímavosti a souvislosti, které jinde často nenajdete. Každý text staví na ověřených faktech a širším kontextu, aby si čtenář odnesl nejen informaci, ale i hlubší porozumění a možná objevil něco, o čem dosud vůbec nevěděl.

Živě z vesmíru

Živý přenos z Mezinárodní vesmírné stanice nabízí pohled na Zemi z oběžné dráhy a záběry z práce astronautů mimo stanici. Kamera zachycuje detaily konstrukce ISS, pohyb astronautů během výstupu do volného prostoru a proměny planety pod nimi. Divák sleduje autentické záběry z prostředí, kde panuje ticho, vakuum a neustálý pohyb po oběžné dráze. Přenos ukazuje technickou přesnost práce astronautů i jedinečnou perspektivu na Zemi z výšky přibližně čtyři sta kilometrů. Záběry pocházejí z oficiálních zdrojů NASA a slouží k popularizaci kosmonautiky, vzdělávání a přiblížení skutečné práce na palubě ISS

živý přenos: Los Angeles z Venice Beach

Nepřetržitý živý přenos z Venice Beach v Los Angeles zachycuje aktuální dění na pobřeží, pohyb návštěvníků a atmosféru ikonické promenády. Kamera je umístěna u Venice V Hotelu a nabízí stabilní výhled na pláž i okolní ruch v reálném čase. Záběr zároveň ukazuje proměny světla a počasí během dne, díky čemuž působí jako vizuální okno přímo na kalifornské pobřeží. Díky stabilnímu umístění kamery je možné sledovat i jemné detaily každodenního života na pláži, které dotvářejí autentickou atmosféru místa.

Stream umístěný v severní části Dánska

Sledujete nepřetržitý živý přenos z lesa, kde kamery tiše pozorují divokou přírodu v jejím přirozeném prostředí. Záběry zachycují proměny dne a noci, počasí, zvuky lesa i nenápadné pohyby zvířat, která byste jinak nikdy neviděli tak zblízka a v takové přirozenosti. Tento stream nabízí klidnou, autentickou podívanou, která spojuje relaxaci, pozorování přírody a možnost na chvíli zpomalit od každodenního shonu.

živý přenos z New York Times Square:

Město, do kterého by se chtěl snad každý jednou podívat, teď můžete sledovat živě přímo z pohodlí domova. New York Times Square živě 24/7 nabízí nepřetržitý pohled na jedno z nejrušnějších míst světa. Kamera zachycuje proud turistů, světelné reklamy i neustálý pohyb dopravy, který vytváří typickou atmosféru tohoto ikonického náměstí. Záběr zároveň ukazuje proměny světla během dne i noci, takže můžete sledovat, jak Times Square nikdy skutečně neusíná. 

Akademie věd ČR otevírá v Brně laboratoř světové úrovně, která posouvá hranice atomárního zobrazování


Akademie věd České republiky otevřela v Brně novou mikroskopickou laboratoř, která umožňuje pozorovat svět na úrovni jednotlivých atomů s mimořádnou šetrností k materiálu. Vědci tak mohou studovat struktury, které by při běžných energiích elektronového svazku utrpěly poškození nebo by jejich jemné detaily zanikly. Laboratoř UltraSTEM využívá nejpokročilejší elektronový mikroskop s korekcí optických vad, což je technologie, která upravuje tvar elektronového svazku tak, aby obraz zůstal ostrý i v extrémním zvětšení. Přístroj dokáže zobrazit vzdálenosti menší než jeden angstrom, tedy méně než jednu desetinu nanometru, což je měřítko blízké velikosti atomového jádra. Otevření laboratoře doprovodila účast světových kapacit včetně nositele Nobelovy ceny Richarda Hendersona a průkopníka moderní elektronové mikroskopie Ondřeje Křivánka. Nové pracoviště posiluje pozici Brna jako jednoho z hlavních světových center elektronové mikroskopie. Využijí jej vědci z celé Evropy i odborníci z komerční sféry, kteří potřebují přesné a neinvazivní zobrazení materiálů a biologických struktur.

Nová úroveň šetrného zobrazení

Laboratoř UltraSTEM představuje technologický skok, který umožňuje studovat extrémně tenké vzorky materiálů i biologických objektů bez rizika jejich poškození. Elektronový mikroskop pracuje s nízkými energiemi elektronového svazku, což je zásadní pro zachování integrity vzorku. Nízká energie znamená, že elektrony méně narušují strukturu materiálu a zároveň poskytují informace, které by při vyšších energiích zanikly. Korektory aberací elektronové optiky odstraňují drobné vady v elektronovém svazku a umožňují dosáhnout atomárního rozlišení, které je běžně dostupné pouze v několika špičkových laboratořích na světě. V praxi to znamená, že vědci mohou sledovat například jednotlivé atomy křemíku vzdálené pouhých 0,078 nanometru. Tato přesnost je klíčová pro výzkum polovodičů, nanomateriálů i biologických struktur, kde rozhodují detaily na úrovni jednotlivých atomů. Brněnský tým se zaměřuje na výzkum v oblasti nízkých energií, která je v současné době jedním z nejrychleji se rozvíjejících směrů elektronové mikroskopie. Cílem je posouvat hranice toho, co lze zobrazit, aniž by byl vzorek jakkoli narušen. Tato schopnost je zásadní pro vývoj nových materiálů, lékařských technologií i pro základní výzkum v oblasti fyziky a biologie.

 

Snímek krystalu křemíku, na kterém jsou vidět atomy vzdálené od sebe 0,078 nm

Mezinárodní spolupráce a vědecké zázemí

Otevření laboratoře proběhlo v rámci mezinárodního workshopu, který každoročně přivádí do Brna přední odborníky z fyziky, kryogeniky a biologie. Letos mezi hlavní hosty patřil Richard Henderson, nositel Nobelovy ceny za chemii za rozvoj kryo-elektronové mikroskopie, což je metoda umožňující zobrazovat biologické struktury zmrazené v jejich přirozeném stavu. Účast přijal také Ondřej Křivánek, spoluzakladatel společnosti Nion a spoluautor technologie korektorů vad elektronové optiky, která zásadně změnila možnosti elektronové mikroskopie. Jeho přítomnost podtrhuje význam laboratoře pro mezinárodní vědeckou komunitu. Nový mikroskop bude součástí otevřených výzkumných infrastruktur, což znamená, že jej mohou využívat nejen vědci z Akademie věd, ale i odborníci z univerzit a komerčních firem. Brno se díky tomu dále posiluje jako centrum pokročilé mikroskopie, které má dlouhou tradici a světový věhlas. Workshop zároveň poskytl prostor pro sdílení nejnovějších trendů, metod a výsledků, které určují směr vývoje elektronové mikroskopie v příštích letech. Tato kombinace špičkové technologie a mezinárodní spolupráce vytváří prostředí, které podporuje vznik nových objevů a inovací.

Význam pro českou vědu a průmysl

Nová laboratoř má zásadní význam nejen pro akademický výzkum, ale i pro český průmysl, který stále více spoléhá na přesnou charakterizaci materiálů. Elektronová mikroskopie s atomárním rozlišením umožňuje analyzovat struktury, které rozhodují o vlastnostech polovodičů, bateriových článků, kompozitních materiálů nebo nanotechnologií. Šetrné zobrazování je důležité také pro biologii, kde je nutné zachovat přirozenou strukturu buněk a tkání. Přístroj UltraSTEM poskytuje vědcům možnost sledovat procesy, které probíhají na hranici mezi fyzikou a biologií, například interakce proteinů nebo chování atomů v krystalových mřížkách. Laboratoř navíc podporuje spolupráci mezi akademickou a komerční sférou, což je klíčové pro přenos vědeckých poznatků do praxe. Přístup k takto pokročilé technologii umožní českým výzkumným týmům zapojit se do mezinárodních projektů, které vyžadují nejvyšší úroveň technického zázemí. Brno se díky tomu stává jedním z hlavních evropských uzlů pro výzkum materiálů a nanostruktur. Tato pozice přináší nové příležitosti pro studenty, vědce i firmy, které potřebují přesné a spolehlivé analýzy.

 

UltraSTEM mikroskop v brněnském Ústavu přístrojové techniky AV ČR využijí vědci z Akademie věd i i odborníci z komerční sféry. 

Otevření mikroskopické laboratoře UltraSTEM představuje významný krok pro českou vědu i průmysl. Brno tím potvrzuje svou roli světového centra elektronové mikroskopie a přitahuje špičkové odborníky z celého světa. Nové pracoviště umožní studovat materiály a biologické struktury s mimořádnou přesností a bez rizika poškození. Tato technologie otevírá cestu k objevům, které mohou ovlivnit vývoj nových materiálů, léčiv i technologií budoucnosti.

Zdroj: Akademie věd ČR