Jak přesně určit, jaké atomy se nacházejí na povrchu pevných látek? Fyzikové si nad tím lámali hlavu přes čtvrt století. Uměli určit, kde atom leží, nikoli však, o jaký konkrétní atom jde. Odpověď nyní nabídl mezinárodní tým, jehož členem byl i Čech - Pavel Jelínek z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR. Týmu a studii, na níž se podíleli také japonští a španělští vědci, věnoval prestižní britský odborný časopis Nature ve svém aktuálním vydání titulní stranu.

Objev by mohl mít v budoucnu kromě posunu teoretického výzkumu i praktické dopady. Mohl by zvýšit rychlost počítačů, pomoci při vývoji vodíkových motorů nebo mít praktické dopady v biologii, řekl Jelínek.
Vědci už více než 25 let používají k určování rozložení atomů takzvaný mikroskop atomárních sil (AFM), který pracuje s "velmi jemnou jehlou", jejíž hrot kopíruje povrch zkoumané látky. Až doposud takto dokázali získávat obraz povrchu, netušili však, z čeho přesně se skládá.
Jelínek společně s kolegy z univerzit v Ósace a Madridu přišel na to, že signál z mikroskopu obsahuje i údaje, podle nichž lze rozpoznat jednotlivé prvky na povrchu.
"Představte si slepce se slepeckou holí, který používá hůl na ohledání povrchu. Dosud AFM fungoval na podobném principu - kmitáte nad povrchem nějakou holí a na základě interakce s povrchem můžete zmapovat jednotlivé polohy kamenů, potažmo atomů na povrchu," řekl Jelínek.
Problém byl v tom, že ač vědci byli schopni určit, kde jednotlivé kameny (atomy) leží, neuměli říct, zda jde o křemen či něco jiného. Průlom přináší až metoda, na jejímž vývoji se český odborník podílel. "Umí rozpoznat každý jednotlivý atom a určit jeho chemickou povahu," doplnil Jelínek.
Bezprostřední dopad bude objev mít pro základní vědu, v budoucnu by však mohl pomoci i při vývoji nanotechnologií, například v počítačovém průmyslu. Rychlost počítačů se zvyšuje tím, že se zvyšuje hustota zápisu jednotlivých tranzistorů na povrchu.
"Do budoucna by jsme mohli na nějakých polovodičových površích vytvářet nanotranzistory... a výhoda je v tom, že jsme schopní jednotlivé atomy identifikovat chemicky a vlastně ladit ty tranzistory na základě chemického složení té nanostruktury," dodal Jelínek.