Český vědec dokázal vypočítat tvrdost materiálů

28. říjen 2009 | 06.00 |

ŠimůnekNejtvrdším materiálem už není diamant. Věda dostala z rukou českého vědce recept jak vyrobit nejtvrdší materiál na světě. S objevem světového významu přišel Antonín Šimůnek, pětašedesátiletý fyzik z Fyzikálního ústavu AV ČR. Našel odpověď na otázku, proč jsou některé materiály tvrdé a jiné měkké a jak se jejich tvrdost dá spočítat. Přitom se tímto problémem zabývají neúspěšně týmy fyziků na celém světě už celá desetiletí.

Základní výzkum Antonína Šimůnka trval téměř sedm let. Jediným pomocníkem mu přitom byl počítač. Šimůnek postupně řešil, jak se chovají elektrony v kamenech a umělých látkách. Zkoumal a zkoušel, jak se tvrdost materiálu mění, když změní jeho atomární složení nebo když do něj bude rýt z různých stran. Samotné přesné měření tvrdosti je velmi obtížné a vlastní výpočet tvrdosti materiálů  ještě nikdo nikdy nedokázal. Šimůnek navrhl postup, jak ji spočíst na základě atomárního složení látky. Je to možné díky pozorování souvislosti chování elektronů v pevné látce s tvrdostí. Objevil  jakýsi postup, podle kterého se dá předem spočítat, zda určitý materiál bude hodně tvrdý nebo ne. Jeho objev ale zdaleka nezůstává jen v rovině vědecké teorie. Díky tomu, že už lidstvo dokáže pochopit, proč jsou některé materiály tvrdé a jiné měkčí, bude také možné v budoucnu vyvinout nejtvrdší látku na světě. Mohlo by jít o látku tak tvrdou, že by dokázala hravě poškrábat například i diamant, doposud nejtvrdší známý nerost. A pokud by se tahle supertvrdá látka dostala do průmyslu, budou se díky ní dát zdokonalit a ještě ztvrdit nástroje, které běžně používáme při práci - třeba pily nebo brusky. K broušení drahokamů se zatím používá diamant, ale ten je  drahý a chemicky se opotřebovává. Kdyby někdo přišel se syntetickým brusným materiálem, bylo by to ihned v praxi použitelné.

O tom, že je Šimůnkův objev na poli vědy světově významným, svědčí i fakt, že o něm píše časopis Nature, prestižní britský magazín o přírodních vědách. Jeho úspěch je o to cennější, že ke svému objevu přišel úplně sám, bez spolupráce vědeckých týmů ze zahraničí, jako to v české vědě bývá běžné. "Teoretikové se domnívali, že tvrdost materiálů způsobuje silná vertikální vazba mezi krystaly. Ale Antonín Šimůnek z Akademie věd v České republice zjistil, že jde o vazby mezi povrchy atomů," uvádí Nature.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1.12 (17x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší