×

ZDE SLEDUJTE ŽIVĚ OLOMOUCKÝ SNĚM HOSPODÁŘSKÉ KOMORY – JIŽ VE ČTVRTEK 26. KVĚTNA OD 10 HODIN.

Úterý 24. května 2022
Přihlásit se / Zaregistrovat se

Čeští vědci sestrojili unikátní zařízení na analýzu železa

Přístroj, který by uvítal i Iron Man

Nahradí vzácné kovy v bateriích, pomůže při vývoji léků, přispěje k odstraňování ekologických škod a ještě se postará o to, aby nespadly staré železné mosty. A přitom je tak malý, že se jednoduše uchopí do ruky. To je Mössbauerův spektrometr. Velmi podrobně pronikne i do těch nejmenších struktur železa, čímž prozradí, v jakém stavu železné materiály jsou. S trochou nadsázky se chce říct, že takový přístroj by uvítal i Iron Man. Vždyť mu dalo dost práce, než přišel na to, jak svůj kovový oblek sestrojit tak, aby odolal všem nástrahám.

Daniel Mrázek ikona hodiny8. 1. 2022 07:00
Foto: Shutterstock.com Oblek Iron Mana sice nebyl přímo ze železa, ale kdyby měl přístroj z Olomouce, možná by si se železem vystačil… Foto: Shutterstock.com

Usnadnit výrobu a prodej unikátních spektrometrů má nový spin-off. Zatím přístroj míří hlavně do vědeckých laboratoří, ale vhod přijde i průmyslníkům. I to uslyšíte v naší zvukové reportáži.

Pomocí Mössbauerovy spektroskopie zkoumáme materiály obsahující železo. Můžou to být železné nanočástice nebo nanovrstvy, ale i větší železné objekty. A zajímá nás, jaké se v tom vzorku vyskytují oxidační stavy, tedy jak moc rezne,“ popisuje Jakub Navařík, který se vývojem Mössbauerových spektrometrů zabývá na Českém institutu výzkumu a pokročilých technologií (CATRIN) při Univerzitě Palackého v Olomouci. Je to poměrně unikát, protože tento způsob analýzy materiálu mnohdy neznají ani odborníci.

I to je důvod, proč si tyto přístroje olomoučtí vědci konstruují sami. „Asi nikdo si v laboratoři nevyrábí vlastní elektronový mikroskop. Ten si prostě koupíte od profesionálů. Jenže Mössbauerova spektroskopie moc známá není a také není technicky rozvinutá. Takže tady byl obrovský potenciál pro to, abychom si to vyrobili přímo na míru pro naše výzkumy. Díky tomu jsme se naučili ty přístroje všelijak přizpůsobovat a upravovat pro různá použití,“ pokračuje Navařík. Ten by uvítal, kdyby se tyto přístroje více rozšířily po světových laboratořích. I proto asi před půl rokem vznikla spin-off společnost, která má jejich výrobu a prodej usnadnit.

Mössbauerovy spektrometry hrají důležitou roli při výzkumech, které v CATRIN probíhají. Nedávno jste se na našem portále mohli dočíst o nanočásticích železa, které dokážou vodu zbavit nebezpečných chemických látek. Bez Mössbauerova spektrometru by se k dosavadním výsledkům došlo jen těžko. A to podle Navaříka není zdaleka všechno: „V našich laboratořích se vyvíjí různé železné nanomateriály, které můžou sloužit pro lékařské účely, například pro léčbu nádorů a cílenou dopravu léčiv. Vyvíjíme i fotokatalytické vrstvy, které nám mohou zefektivňovat třeba fotovoltaické panely. Pomocí Mössbauerových spektrometrů se také zkoumají materiály, které by jednoho dne mohly nahradit vzácné kovy, které potřebujeme do baterií. To by výrobu baterií mohlo výrazně zlevnit,“ vypočítává Navařík.

Pokud by se podle něj podařilo vzácné kovy v bateriích nahradit železem, mohla by se prý masivněji rozšířit elektromobilita. Značnou část ceny současných elektromobilů totiž tvoří právě baterie. Pokud by se náklady na její výrobu značně snížily, vedlo by to i k razantnímu zlevnění elektromobilů.

Foto: Daniel Mrázek Jakub Navařík s Mössbauerovým spektrometrem Foto: Daniel Mrázek

Hodí se i průmyslníkům

Mössbauerovy spektrometry jsou primárně určeny pro vědecké laboratoře, ale Jakub Navařík si dokáže představit mnohem širší jejich využití. „Železo se používá ve všech odvětvích lidské činnosti. Ze železa se staví budovy, ze železa se vyrábí auta, ze železa toho dělá hodně moc. Je tu tedy obrovský potenciál v průmyslu, který pracuje se železem,“ věří Navařík. Třeba v případě výroby automobilů by se díky Mössbauerovým spektrometrům mohlo dohlížet na kvalitu využitých materiálů. „Aby moje auto nebylo horší než to, které si koupil člověk přede mnou. Čili musí tam být stabilní kvalita,“ upřesňuje Navařík.

Totéž podle Navaříka platí i v případě oceláren: „Když ocelárna vyrobí nerezovou ocel, tak potřebuje vědět, že má neustále stejnou kvalitu a musí ji být schopna změřit.“ A Mösbauerovu spektrometrii prý ocení i stavbaři, kteří můžou dohlížet na stárnutí oceli: „Pokud máme ocelový most, tak chceme, aby vydržel co nejdéle a aby byl bezpečný. Takže ho musíme pravidelně kontrolovat, jestli nám v něm třeba nepraskají spoje a podobně.“ Kvalita železa, oceli a konstrukcí z nich se samozřejmě přísně sleduje už dnes, ale Navařík věří, že Mössbauerova spektrometrie přináší mnohem přesnější výsledky.

Na světě už čtvrtá generace

Mössbauerův spektrometr ke svému měření využívá slabé radioaktivní záření. Jakub Navařík hned upozorňuje, že zdroj záření je dobře vystíněný, a tak není třeba se ho obávat. Záření pak vzorkem buď prochází, nebo se od něj odrazí a podle způsobu procházení nebo odrazu dokážou vědci určit, jaké oxidační stavy nebo krystalické struktury uvnitř železného vzorku jsou. Z toho pak poznají jeho vlastnosti.

Vývojem Mössbauerových spektrometrů se výzkumníci na Univerzitě Palackého v Olomouci zabývají už asi tři desetiletí. Nyní se do světa dostává už čtvrtá generace těchto přístrojů. „Zaměřili jsme se na to, aby to byl moderní a jednoduchý přístroj. Skládá se z několika samostatných modulů, které si můžete libovolně seskládat, a pak přístroj připojíte pomocí USB k počítači a můžete začít měřit,“ vysvětluje novinky Navařík. Výhodou je prý i vzdálený přístup. „Přímo odtud ze své pracovny poskytuji technickou podporu laboratořím po celém světě. Pomocí internetu se dokážu připojit k jejich přístroji a můžu provádět jejich diagnostiku,“ pochvaluje si. Na hodnocení úspěchů nedávno vzniklého spin-offu je ještě brzy, ale olomoučtí vědci pevně věří, že Mössbauerovy spektrometry si místo na trhu najdou.

Nejnovější články

Aktivity HK ČR
Soutěžní DIGI den motivoval žáky ke vzdělávání v IT

„Pro jihočeské základní a střední školy jsme ve...

„Na soutěži jsem měla možnost mluvit s učiteli,...

Názory
Technologie pomůže, spásu v ní ale nehledejte

Finanční poradci to poslední dobou neměli vůbec lehké....

Nyní letí komplexní technologické ekosystémy, které poradcům poskytují...

Aktuality
Evropa nám schválila první program pro období 2021-2027

„S potěšením přináším zprávu o završení dlouhého vyjednávání...

„Děkuji Evropské komisi i všem kolegům zapojeným do...

Komisařka Ferreira i ministr Bartoš debatovali o významu...

Nejnovější Aktuality

Aktuality
Evropa nám schválila první program pro období 2021-2027

„S potěšením přináším zprávu o završení dlouhého vyjednávání...

„Děkuji Evropské komisi i všem kolegům zapojeným do...

Komisařka Ferreira i ministr Bartoš debatovali o významu...

Aktuality
Další miliarda na fotovoltaiku, žádat lze do konce srpna

„Podpora obnovitelných zdrojů v čele s fotovoltaickými systémy...

K pátku 20. května 2022 MPO evidovalo celkem...

Aktuality
Jak zvýšit zájem turistů o Českou republiku?

Do centra Karlovarského kraje se sjeli odborníci na...

„To, že se Czech Republic Travel Trade Day...

„Pro pretours jsme připravili čtyři tematické poznávací cesty...