Čeští vědci objevili zatím nepopsaný fyzikální jev

Výzkumný tým vedený Pavlem Jungwirthem z Ústavu organické chemie a biochemie (ÚOCHB) Akademie věd ČR zjistil, že během přechodu kapaliny z nekovového do kovového stavu vzniká nový fyzikální jev, který věda zatím nezná. Teď se vědci snaží dokázat správnost svých výpočtů pomocí experimentu.

Pavel Jungwirth a jeho kolegové se věnují přechodu látek z nekovového do kovového stavu systematicky už řadu let. Vycházejí přitom z předpokladu, že mezi kovy nepatří jen materiály s pevným skupenstvím, ale také některé kapaliny. Jejich model, kdy přidávali alkalický kov, lithium, sodík nebo draslík, do kapalného amoniaku, až se z modrého elektrolytu stal zlatý kovový roztok, zaujal už před pěti lety odborný časopis Science.

Český tým ale ve výzkumu pokračoval. Z alkalického kovu se uvolňují elektrony a čím víc jich v roztoku je, tím víc se propojují, až vznikne takzvaný vodivostní pás, tedy kov. Vědci z ÚOCHB vyvinuli metodiku, díky které dokázali přerod nekovu v kov v kapalině nejen spočítat, ale také experimentálně ověřit na synchrotronovém urychlovači částic metodou fotoelektronové spektroskopie.

Tento objev jim teď umožnil, aby pomocí pokročilých výpočtů molekulové dynamiky přišli s novou hypotézou. Ta říká, že neexistuje jenom kov nebo nekov, ale také fáze, v níž se systém velmi rychle, během pouhých desítek femtosekund (femto je jedna biliardtina – pozn. redakce), přepíná mezi oběma stavy.

„Zatím nikomu nedošlo, že se systém může převracet mezi kovem a nekovem na velmi rychlé časové škále. Tímhle způsobem zatím nikdo nepřemýšlel. Jedná se o nový fyzikální jev a my věříme, že naše (teoretické) závěry jsou dostatečně přesné,“ nechal se slyšet Jungwirth.

Mezinárodně uznávaný fyzikální chemik Pavel Jungwirth letos získal hlavní cenu Nadace Neuron za celoživotní přínos vědě. Ve své práci se věnuje především molekulové simulaci iontů na vodních rozhraních. Má za sebou mnoho vědeckých úspěchů. Jeho bratr Tomáš je úspěšný fyzik, který se zaměřuje na spintroniku, obor na pomezí fyziky a informačních technologií. Loni získal Tomáš Jungwirth nejvyšší české vědecké ocenění Česká hlava.

Pavel Jungwirth
Zdroj: ÚOCHB/Tomáš Beloň

Teď se badatelé snaží dokázat správnost svých výpočtů pomocí experimentu. Hledají pracoviště, které zvládne velmi rychlé přepínání mezi nekovem a kovem změřit. „Nebude to jednoduché, protože přepínání se děje velmi rychle, v řádech miliontin miliontiny vteřiny, nebo v ještě kratší době. Musíme se ptát, jak tento neobvyklý proces během pokusu pozorovat. Využít se pokusíme ultrarychlé lasery, jimiž disponují i některé laboratoře u nás v ústavu,“ vysvětluje první autor studie, doktorand Marco Vitek.

Jestli se Jungwirthově týmu a jejich spolupracovníkům podaří výpočty experimentálně potvrdit, obohatí jejich zjištění vědu na pomezí fyziky a chemie o znalost nového fyzikálního jevu, který v učebnicích zatím chybí, uvedla mluvčí ÚOCHB Veronika Sedláčková. 

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Věčné chemikálie ve vodě škodí dětskému zdraví i peněženkám

Negativní dopady na zdraví, které způsobují takzvané věčné chemikálie v pitné vodě, stojí Spojené státy v současné době už nejméně osm miliard dolarů (160 miliard korun) ročně v sociálních nákladech. Popsali to vědci z Arizonské univerzity.
12. 12. 2025

Osamělost zvyšuje riziko srdečních onemocnění

Nedostatek sociálních vazeb a osamělost mají vliv na riziko srdečního onemocnění. Lidé s omezenými sociálními kontakty čelí podle dlouhodobých studií o zhruba třicet procent vyššímu riziku úmrtí na srdeční a cévní onemocnění, upozornili zástupci České kardiologické společnosti.
12. 12. 2025

Mezi bobrem a surikatou. Člověk patří mezi nejmonogamnější savce, ukázal výzkum

Studie vědců z Cambridge se pokusila sestavit žebříček nejvíce monogamních druhů savců. Podle starších odhadů patří člověk na hranu mezi monogamními a polygamními druhy, nový detailnější výzkum ho nicméně řadí pod vrchol pomyslné „hitparády“ monogamie.
12. 12. 2025

Alkohol poškozuje DNA a působí rakovinu, buňky se mu brání, ukazuje český výzkum

Alkohol poškozuje lidskou DNA a způsobuje rakovinu, zjistila studie vědců z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR (ÚOCHB). Buňky se dle výzkumu poškození brání a DNA opravují, u některých lidí ale méně účinně. Článek o studii zveřejnil časopis Communications Biology ze skupiny Nature, uvedl ÚOCHB. V míře, která poškozuje zdraví, pije podle výzkumů alkohol 1,5 milionu Čechů.
11. 12. 2025
Načítání...