Čeští vědci jako první na světě nahlédli dovnitř atomu. (Foto: AV ČR)
Čeští vědci jako první na světě nahlédli dovnitř atomu. Podařilo se jim tak potvrdit přítomnost sigma-děr u atomů halogenových prvků, které dosud existovaly jen v teorii. Objev může usnadnit pochopení reakcí mezi atomy a molekulami a může to vést například k novým léčivům.
O přelomovém objevu, který je připodobňovaný k prvnímu přímému pozorování černé díry, informoval vědecký časopis Science.
Rastrovací mikroskopie už umožnila zobrazit atomy, nyní však mohli čeští badatelé díky jejímu zdokonalení pozorovat i rozložení hustoty elektronového oblaku na atomu.
Kromě již tak průlomového posunu v rozlišení zobrazovacích technik si navíc potvrdili domněnku starou třicet let. Verifikovali totiž existenci nerovností v elektronovém náboji halogenů, takzvané sigma-díry.
„Potvrzení existence sigma-děr se dá přirovnat k pozorování černých děr, jejichž existenci předpověděla Einsteinova teorie relativity v roce 1915, ale spatřit se je podařilo teprve před dvěma lety,“ uvedl docent Pavel Jelínek z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR.
Každý atom se skládá z jádra a obalu a právě v něm jsou elektrony, které hrají zásadní roli při vzniku sigma-díry. Dochází k ní ve chvíli, kdy se halogeny (brom, chlor anebo jod) spojují kovalentní vazbou s atomy uhlíku.
„Doposud neexistovala technika, která by měla dostatečné prostorové rozlišení a umožnila by zobrazit nehomogenní rozložení elektronové hustoty na atomu. Rastrovací mikroskopie umožňuje zobrazení jednotlivých atomů, ale nebyla s to dosáhnout subatomárního rozlišení,“ uvedl Jelínek.
Historický experiment ale není významný jen pro teoretickou chemii, fyziku a základní výzkum. Pochopení toho, jak fungují halogenové vazby, otevírá cestu možným aplikacím v chemickém inženýrství, supramolekulární chemii a biologii.
Jde o průlomový objev, na němž se podílela hned tři pracoviště: Český institut výzkumu a pokročilých technologií (CATRIN), Fyzikální ústav Akademie věd ČR a Ústav organické chemie a biochemie Akademie věd ČR. (pel)
