A-Z ELEKTRO leden / únor 2016

VĚDA A VÝZKUM leden/únor 2016 | A-Z ELEKTRO | 83 Regionální centrum pokročilých technologií a materiálů Šlechtitelů 27 783 71 Olomouc Tel.: (+420) 585 634 973 Email: rcptm@upol.cz www.rcptm.com Č tyřicetiletý fyzikální chemik má v tomto směru na co navázat. Před pěti lety stál u objevu nejtenčího izolantu na světě – fluoro- grafenu. Nyní se bude snažit rodinu derivátů grafenu rozšířit a jejich vlastnosti ušít na míru konkrétním aplikacím v medicíně, ochraně život- ního prostředí, ve vysoce účinných katalyzátorech či elektronice. Projekt s názvem Dvoudimenzionální chemie směrem ke grafenovým derivátům si současně klade za cíl pochopit chemická pravidla dvojrozměrného světa uhlíkových materiálů, zejména fluorografenu. Ty jsou totiž tak tenké, že nemá smysl hovořit o jejich třetí dimenzi – tloušťce, a vědci je proto označují jako 2D materiály. „Budeme hledat odpovědi na otázku, zda v dvojrozměrném světě existují specifická pravidla, která by- chom mohli pro přípravu unikátních 2D materiálů využít. Pokud se nám podaří tento svět pochopit, budeme schopni předpovědět vlastnosti těchto materiálů a následně je i připravit a použít ve vhodných technologiích. Poté se nám třeba podaří je na sebe vrstvit a vytvářet z nich trojrozměrné materiály,“ uvedl Otyepka. Jeho vizi- onářská představa počítá se vznikem superfunkčních materiálů, které najdou využití v medicíně při zobrazo- vacích metodách nebo detekci různých biomolekul v krvi, moči nebo přímo v buňkách pacientů. „Velkou výzvou je vývoj magnetických 2D materiálů, neboť se stále volá po dvojrozměrném uhlíkovém magnetu, který by neob- sahoval kovy. Aplikace se ale nabízejí i v spinové elektronice nebo ve vysoko- účinných nekovových katalyzátorech,“ doplnil Otyepka. Grafen si lze zjednodušeně předsta- vit jako destičku z jedné vrstvy atomů uhlíku, za jeho objev byla v roce 2010 udělena Nobelova cena. Gram grafenu by pokryl plochu velkou jako čtyři fotbalová hřiště. Je to lehká, mecha- nicky odolná hmota, více než 300krát pevnější než ocel. Mimořádně dobře vede elektřinu. Přesto má grafen určité limity, které by jeho deriváty mohly odbourat. Tomuto výzkumu se olomoučtí vědci věnují několik let. Využívají k tomu špičkového zázemí RCPTM, kde se v silně internaciona- lizovaném týmu potkávají odborníci z různých oblastí chemie, fyziky a pří- buzných oborů. „V RCPTM máme k dis- pozici unikátní vybavení, díky němuž můžeme sledovat chemické modifikace grafenu na úrovni atomů, pozorovat chování molekul na povrchu 2D mate- riálů a studovat nejrůznější optické, magnetické či senzorické aplikace. Bez tohoto zázemí by tento prestižní multidisciplinární projekt nešlo řešit. Ukazuje se také, že náš systém práce založený na propojení základního a aplikovaného výzkumu, je podsta- tou úspěchu. Získaný ERC grant jen potvrzuje, že RCPTM dnes patří mezi vědecky nejvýkonnější ústavy v České republice, zejména v oblasti chemic- kého a nanomateriálového výzkumu,“ uvedl ředitel RCPTM Radek Zbořil, který se studiu grafenových derivátů dlouhodobě věnuje. Jím vedené vě- decké centrum patří v tuzemsku k nej- výkonnějším, spolupracuje s předními osobnostmi světové chemie. Grant Evropské výzkumné rady, která finančně podporuje to nejlepší v evropské vědě, míří na olomouckou univerzitu poprvé. Zdejší vědci věří, že brzy bude mít své následovníky. Pro profesora Otyepku není ERC grant prvním významným oceněním jeho práce. Zhruba před rokem získal na výzkum grafenu a jeho interakcí s živými molekulami milionovou podporu od Nadačního fondu Neuron. Dosud publikoval přes 140 prací, které se dočkaly více než 4000 citací. Projekt s názvem Dvoudimenzionální chemie směrem ke grafenovým derivátům si současně klade za cíl pochopit chemická pravidla dvojrozměrného světa uhlíkových materiálů.