Česko spustilo unikátní laboratoř 3D tomografie: Vědci vidí materiály až na úroveň atomů

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. 

Česko spustilo unikátní laboratoř 3D tomografie: Vědci vidí materiály až na úroveň atomů


Akademie věd České republiky otevřela v pražském Ládví jedinečnou laboratoř 3D tomografie s atomární sondou, která umožní zkoumat materiály až na úroveň jednotlivých atomů. Nové pracoviště vzniklo v budově Ústavu termomechaniky AV ČR a stává se klíčovou součástí projektu FerrMion, jenž propojuje tři ústavy Akademie věd a dvě univerzitní pracoviště. Laboratoř slavnostně uvedl do provozu předseda AV ČR Radomír Pánek, který zdůraznil, že jde o zařízení unikátní v celém regionu střední a východní Evropy.

Princip atomární sondy a příprava nanojehliček

Nová laboratoř je tvořena dvěma propojenými místnostmi, v nichž stojí skenovací elektronový mikroskop s fokusovaným iontovým svazkem (FIB‑SEM) a samotný 3D tomograf s atomární sondou (3D APT). První přístroj umožňuje připravit vzorky ve formě nanojehliček, jejichž vrcholový poloměr je menší než sto nanometrů. Druhý přístroj pak dokáže vytvořit trojrozměrné mapy poloh atomů v pevné látce, včetně jejich chemického složení. Podle Hanuše Seinera, hlavního řešitele projektu FerrMion a vedoucího oddělení ultrazvukových metod Ústavu termomechaniky AV ČR, představuje kombinace obou zařízení zásadní skok v přesnosti analýzy materiálů. Vědci tak mohou lépe pochopit, jak se chovají chytré materiály na makroskopické úrovni, protože vidí jejich strukturu až na atomární škále.

Výstavbu laboratoře technicky vedla Pavla Stoklasová z Ústavu termomechaniky AV ČR, která definovala podmínky pro výběrové řízení a dohlížela na specifické požadavky přístrojů. Ty zahrnují stabilní teplotu, přívody plynů, samostatný betonový blok pro mikroskop kvůli vibracím a uzavřený chladicí okruh pro laser uvnitř zařízení. Tomograf pracuje při extrémně nízkých teplotách kolem –240 až –210 °C (30–60 kelvinů), což zajišťuje chlazení pomocí helia. V laboratoři působí také studenti, například Benjamín Machat z ČVUT, který popisuje přípravu vzorků pomocí iontového svazku galia a vysvětluje princip odprašování atomů elektrickými pulzy nebo laserem.

FerrMion a nové materiály pro budoucnost

Projekt FerrMion propojuje Ústav termomechaniky, Fyzikální ústav a Ústav jaderné fyziky AV ČR, spolu s Matematicko‑fyzikální fakultou UK a Fakultou jadernou a fyzikálně inženýrskou ČVUT. Vědci se zaměřují na kovové slitiny s tvarovou pamětí, feromagnetické a feroelektrické materiály a další látky s potenciálem využití v průmyslu i medicíně. Jedním z cílů je vývoj chytrých slitin pro kostní a kloubní náhrady, které by mohly zvýšit životnost implantátů až na celý život pacienta. Výzkum se věnuje také materiálům, které se při ochlazení mění z kovu na polokov, což vytváří zcela nové vlastnosti a možnosti využití. Podle Hanuše Seinera může být klíčem k pochopení těchto jevů existence nanodomén určitého chemického složení, které chce tým detailně zmapovat právě pomocí nové atomární sondy.

Celá fotogalerie ze slavnostního otevření ZDE 

Mohlo by Vás zajímat: Akademie věd ČR otevírá v Brně laboratoř světové úrovně, která posouvá hranice atomárního zobrazování

Nová laboratoř 3D tomografie s atomární sondou představuje strategickou investici ve výši přibližně 140 milionů korun a zásadně posiluje český materiálový výzkum. Díky propojení špičkových ústavů a univerzit nabízí infrastrukturu, která umožní objevovat nové typy materiálů a přiblížit základní výzkum jejich praktickému využití. Akademie věd tak získává zařízení, které otevírá cestu k přesnějším analýzám a inovacím s dopadem na průmysl i medicínu.

Zdroj: AV ČR