Článek
„Jedná se o nový fyzikální jev a my věříme, že naše (teoretické) závěry jsou dostatečně přesné,“ nechal se slyšet profesor Jungwirth.
Nová hypotéza zní, že neexistuje buď jen kov, nebo jen nekov, ale i přechodová fáze, kdy se bleskurychle přepíná mezi oběma stavy, aniž by vydržel v jednom z nich delší čas. Jak informuje tisková zpráva, fáze, kdy se systém přepíná mezi kovem a nekovem, trvá podle vědců nesmírně krátce, v řádech miliontin miliontiny vteřiny či ještě méně.
Mezi kovy nepatří jen látky s pevným skupenstvím?
Svou teorii vědci podpírají pokročilými výpočty takzvaného molekulárního modelování. Studii, která vznikla ve spolupráci s britskou Oxfordskou univerzitou, Matematicko-fyzikální fakultou Univerzity Karlovy v Praze a Ústavem fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, publikoval významný vědecký časopis Nature Communications.
Jungwirthův tým se věnuje přechodu látek z nekovového do kovového stavu systematicky řadu let. Vychází z předpokladu, že mezi kovy nepatří jen materiály s pevným skupenstvím, ale také některé kapaliny. Před lety např. přišli s modelem, kdy přidávali alkalický kov, lithium, sodík nebo draslík do kapalného amoniaku, až se z modrého elektrolytu stal zlatý kovový roztok.
Vědci z ÚOCHB nyní vyvinuli metodiku, díky níž dokázali přerod nekovu v kov v kapalině nejen spočítat, ale také experimentálně ověřit na synchrotronovém urychlovači částic metodou fotoelektronové spektroskopie.
Tento objev jim nyní umožnil, aby pomocí pokročilých výpočtů molekulové dynamiky přišli s hypotézou, že neexistuje pouze nekov nebo kov, ale také fáze, v níž se systém během desítek femtosekund (femtosekunda je miliontina miliardtiny sekundy) přepíná „sem a tam“.
„Zatím nikomu nedošlo, že se systém může převracet mezi kovem a nekovem na velmi rychlé časové škále. Tímhle způsobem zatím nikdo nepřemýšlel,“ doplnil Jungwirth.
V současnosti se vědci 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. Musíme se ptát, jak tento neobvyklý proces během pokusu pozorovat. Využít se pokusíme ultrarychlé lasery, jimiž disponují i některé laboratoře u nás v ústavu,“ sdělil člen výzkumného týmu Marco Vitek.
Pokud se podaří Jungwirthovi a jeho spolupracovníkům výpočty experimentálně potvrdit, obohatí jejich zjištění vědu na pomezí fyziky a chemie o znalost nového fyzikálního jevu, který v učebnicích zatím chybí.
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 nejvyšší české vědecké ocenění Česká hlava.
