Nejznámějšími formami chemického prvku uhlíku jsou diamant a grafit. Grafitu (tuha) je velmi podobná forma uspořádání uhlíku zvaná grafen. Grafen je materiál složený pouze z jedné nebo dvou vrstev atomů uhlíku, které jsou uspořádány do pravidelné struktury šestiúhelníku vazbami sp2. Jednoatomární vrstva grafenu bez příměsí vykazuje vysokou elektrickou vodivost, dvouatomární vrstva se chová podobně jako polovodič. Elektrony v grafenu dosahují nejvyšší pohyblivosti ze všech známých materiálů. Grafen je nejtenčí a současně nejpevnější materiál na světě.
Vidět samotnou molekulu nebylo až dosud běžné. Týmu švýcarských a holandských vědců z laboratoří výzkumného centra IBM v Curychu se to nedávno podařilo. Získali první trojrozměrný obrázek jediné molekuly velké pouhých 1,4 nanometrů. Zdokonalili metodu mikroskopování a spatřili samotnou molekulu pentacenu - polycyklického aromatického uhlovodíku, který tvoří řada pěti šestiúhelníkovitých benzenových jader.
Letos je tomu právě 20 let, co světlo světa spatřil nejmenší nápis vytvořený z jednotlivých atomů. Slavnou atomární verzi loga firmy IBM vytvořili Don Eigler a Erhard Schweizer z výzkumných laboratoří IBM v kalifornském Almadenu. Rozvinuli možnost, že hrotem skenovacího tunelového mikroskopu lze přemísťovat jednotlivé atomy.
Podstata chemických vazeb je založena na fyzikálních základech. Vědcům se nyní podařilo vytvořit molekulu, která dosud existovala pouze teoreticky. Rydbergova molekula je tvořena prchavými a extrémně slabými chemickými vazbami mezi dvěma atomy. Nový typ vazby nastává díky velké vzdálenosti elektronu od jádra jednoho z atomů. Objev molekuly podporuje základní kvantovou teorii o chování a interakci elektronů, kterou představil nositel Nobely ceny za fyziku Enrico Fermi.
Nejsložitější vědecký přístroj všech dob - obří urychlovač částic Large Hadron Collider (LHC), se loni v září porouchal jen několik dní po svém spuštění. Nyní skončila první etapa oprav. Zařízení, které bude hledat odpovědi na základní otázky o podstatě hmoty, by mělo být opět spuštěno na podzim. LHC bude po svém úplném uvedení do provozu, což se předpokládá až v roce 2010, urychlovat protony na 99,9999991% rychlosti světlave vakuu , což jim dodá obrovskou energii - 7x větší, než dokáže největší urychlovač současnosti.
Další aplikace kvantové mechaniky do praxe na sebe v těchto letech nebudou dlouho čekat. První pevnolátkový dvou-qubitový kvantový procesor na světě, který pracuje na principu elektroniky, vyrobili pod vedením profesora Schoelkopfa vědci z Yale University v USA. Procesor používaný doposud v našich běžných počítačích, založený na nekvantové fyzice, pracuje se dvěma ohraničenými stavy, kterým odpovídají jednička a nula, tedy s tzv. jedním bitem. Kvantové procesory fungují jinak – na principu pravděpodobností, které v mikrosvětě určují vlnové funkce. Tomu odpovídá u kvantového počítání neostrý kvantový stav, který může být s jistou pravděpodobností v podstatě v jednom i druhém stavu zároveň. Jednotce, kde se řízeně mění tyto kvantové stavy neboli vlnové funkce, se potom říká qubit - kvantový bit.
Při hledání nejmenší a tedy elementární částice jsme se dostali nejprve k pojmu atom. Ten se samozřejmě skládá z elektronového obalu a z atomového jádra. Elektrony v obalu atomu považujeme za elementární a tedy dále již nedělitelné částice.V atomovém jádru jsou protony a neutrony a tyto částice jsou složeny z kvarků. Vzniká však otázka, jsou-li vůbec hranice v dělitelnosti částic?
Nedávno měl premiéru film Andělé a démoni, který natočil Ron Howard podle bestselleru Dana Browna. Producentem filmu je Sony Pictures a u nás jej uvádí Falcon. Hlavní roli má Tom Hanks, ale také laboratoř CERN a antihmota. Film jsem zatím neviděl, a knihu jsem si poslechl v MP3. Ale dokážu si živě představit, jak lidé budou fyzikální aspekty ve filmu brát jako hotovou a pro ně jasnou věc. Proto je potřeba si vysvětlit, jak výroba antihmoty vlastně probíhá a nakolik je popisovaný děj filmu reálný.
Nové materiály velmi rychle pronikají do našeho běžného života. Vzpomínám si, jak se před léty začaly používat všude suché zipy, pak byla hitem "švédská utěrka" s dosud nevídanými schopnostmi. Už na omak působila na pokožku rukou zvláštně a co teprve potom, když se použila na čištění! Krásně na ní ulpěl prach z předmětů, vyčistila dokonale sklo v brýlích či v autě. Tyto produkty z mikrovláken či supermikrovláken jsou zkrátka ideální na veškerý úklid. Tajemství vysoké účinnosti produktů spočívá ve struktuře materiálu, ze kterého jsou vyrobeny.
Válí se vám doma spousta různých nabíječek k nejrůznějším typům mobilních telefonů? Říkáte si, proč už se dávno výrobci mobilů nedohodli na nějakém standartu, který by v podobě univerzální nabíječky fungoval pro všechny typy mobilů? Zapomeňte na nabíječky, do několika let nebudou prý potřeba. Nahradí je sluneční energie, kterou se budou prostřednictvím nanovláken nabíjet mnohá elektrická zařízení sama.
