TM 02/2010 - TechMagazín

Téma: technologiePRŮLOM VE VYSOKORYCHLOSTNÍM MĚŘENÍINDIVIDUÁLNÍCH ATOMŮVĚDCŮM IBM SE PODAŘILO ZMĚŘIT, JAK DLOUHO SE INFORMACEMŮŽE UDRŽET V JEDNOTLIVÉM ATOMU.Zaznamenávat, studovat a vizualizovatmagnetismus jednotlivých atomů jemožné milionkrát rychleji než dříve. Způsobměření by mohl být cenným nástrojem prostudium solárních článků, kvantové výpočetnítechniky a nanometrických úložných pamětíVýzkumníci z IBM zveřejnili v odborném časopisuScience převratnou techniku měření doby,během které může jednotlivý atom udržet informace.Tato technika umožňuje vědcům zaznamenávat,studovat a vizualizovat extrémněrychlé jevy probíhající uvnitř atomů.První filmy zaznamenávaly pohyb pomocí rychlésekvence snímků. Na podobném principu fungujeskenovací tunelový mikroskop, který vědciSkenovacím tunelovým mikroskopen pořízená topografieatomu železa (žlutý vrcholek) na nitridem pokrytémsubstrátu (modrá plocha), který by mohl jednou umožnitvytvářet jednoatomové bitové buňky pro paměťové čipy.Poblíž atomu železa je jednoatomová stopa v nitridovémpovrchu (šedá).laboratoře IBM Research v Almadenu používajíjako vysokorychlostní kameru pro záznam chováníjednotlivých atomů. Rychlost záznamu jeTopografie nitridových polí (modře) na měděném podkladu(zelená), sloužící jako pracovní stůl v nano-měřítku provytváření prototypů struktur z magnetických atomů (zelenéhrbolky) v atomickém měřítkuzhruba milionkrát vyšší nežbylo dříve možné. O významutéto techniky pro moderní vědeckývýzkum vypovídá i to,že za vynález skenovacího tunelovéhomikroskopu v roce1981 získali vědci z výzkumnéhostřediska IBM v CurychuNobelovu cenu.Kromě možnosti lépe pochopitnanometrické jevy v solárníchčláncích by se tento průlommohl uplatnit v oblasti kvantovévýpočetní techniky a v technologii ukládání informací.Kvantové počítače jsou zásadně odlišným typempočítače. Nejsou vázány binární povahoutradičních počítačů, a tak mají potenciál provádětsložité výpočty, jaké dnes nejsou možné.Tento průlom nabízí vědcům účinnou možnostzkoumat proveditelnost inovativních přístupůke kvantové výpočetní technice prostřednictvímatomových spinů na površích.Technologie vyvíjené a používané curyšskoulaboratoří IBM se přibližují atomovému měřítkua vědci zkoumají limity magnetického ukládánídat. Tento průlom umožňuje vědcům „vidět“elektronické a magnetické vlastnosti atomua zkoumat, zda se do jednotlivých atomů dajíspolehlivě uložit informace. Skenovací tunelový mikroskopPANELY KAROSERIE JAKO BATERIEPředstava, že karoserie automobilu sloužízároveň jako dobíjecí baterie, která za jízdyukládá energii získanou při brzdění, a rovněženergii poté, co je automobil na noc připojendo elektrické zásuvky na dobití, se jeví jakofascinující myšlenka. Dnes již ale probíhajítesty, které mají za cíl stanovit, zda lze tutovizi přeměnit v realitu. Společnost Volvo Carsje jedním z devíti účastníků mezinárodníhoprojektu vývoje nových materiálů.Rozměry, hmotnost a cena současných typů bateriípředstavují jeden z hlavních problémů přivývoji hybridních vozidel a elektromobilů. Aby bylos pomocí současných technologií možné zajistitdostatečnou kapacitu, je nezbytné instalovat velkébaterie, které však zvyšují hmotnost celého vozidla.V průběhu letošního roku vyhlásila londýnská ImperialCollege projekt zaměřený na vývoj novýchmateriálů, na kterém spolupracuje 9 evropskýchfirem a institucí. Díky finanční podpoře EU ve výši35 miliónů SEK (přibližně 3,5 miliónu EUR) je vyvíjenakompozitní struktura z uhlíkových vlákena polymerové pryskyřice, jež dokáže velmi rychleuložit více energie než konvenční baterie. Tentomateriál je navíc extrémně pevný a ohebný, takžemůže být vytvarován pro použití při výrobě panelůautomobilových karoserií. Podle výpočtů by náhradaocelových karosářských dílů tímto novýmmateriálem umožnila snížit hmotnost vozidla ažo plných 15 %.Tříletý projekt se v první fázi zaměří na vývojkompozitního materiálu schopného uložit conejvíce energie a na studium způsobů jeho výrobyv průmyslovém měřítku. Teprve v závěrečnéfázi se bude řešit možnost instalace těchto bateriído vozidel. Nejprve bude kompozitní baterievytvarována tak, aby nahradila prostor určenýpro rezervní kolo. Kapacita takové baterie bynebyla dostatečná pro pohon celého vozidla,postačovala by však pro vypínání a startovánímotoru při zastavení vozidla, například na semaforech.Pokud bude projekt úspěšný, otevře se pro novýmateriál mnoho oblastí použití. Například mobilnítelefony budou moci mít tloušťku kreditních karetnebo přenosné počítače získají delší výdrž beznutnosti nabíjení. (ks)42 2/2010