Laserová chemie v létajících nanolaboratořích

M. Fárník se zabývá výzkumem klastrů a nanočástic. Soubory molekul – ať už se jedná o dvě nebo o desítky či stovky částic – nazýváme molekulovými klastry. Větší klastry z více než několika desítek molekul mají fyzické rozměry nanometrů, a hovoříme tudíž o nanočásticích. Klastry připravené v laboratoři v tzv. molekulových paprscích ve vakuu představují ideální systémy, na kterých lze zkoumat, jak probíhají chemické reakce mezi jednotlivými molekulami na detailní úrovni – proto je nazýváme létajícími nanolaboratořemi. Jako nástroj tohoto výzkumu slouží laserové záření.

Proč je život založen na poměrně malém počtu molekul jako základních stavebních kamenů? Jak se vazby mezi těmito molekulami podílí na jejich stabilizaci po dopadu UV záření a zabraňují jejich rozpadu a chemickým reakcím? To jsou otázky, na které se snažíme najít odpovědi studiem klastrů, které drží pohromadě silami podstatně slabšími, než jsou typické chemické vazby, např. vodíkovými můstky. A právě vodíkové můstky hrají zejména v biologii klíčovou úlohu, kterou lze studiem klastrů zkoumat.

 

Další oblastí, kde studium klastrů přináší důležité základní poznatky je atmosférická chemie. Na tvorbě ozonové díry nad Antarktidou se podílejí ledové částečky v polárních stratosférických mracích. A právě podobné nanočástice si můžeme vyrobit v laboratoři v experimentech s molekulovými paprsky a podrobit je interakci s laserovými paprsky simulujícími dopadající UV záření ze slunce, a tak studovat v laboratoři procesy, které probíhají ve stratosféře a vedou k ničení ozónu.

 

Více čtěte v rozhovoru s Michalem Fárnikem, který poskytl Science Café:

 

Vstupné na přednášku je dobrovolné; účast můžete potvrdit na Facebooku . Jeden z účastníků diskuse získá novinku z Nakladatelství Academia – knihu Jaroslava Flégra – Pozor, Toxo!