Prístroj bombarduje x-lúčmi vzorky a určí povrch materiálu

Foto: SAVBRATISLAVA 20. januára (WEBNOVINY) - Slovenská akadémia vied už dokáže doslova za pár minút a úplne presne zistiť chemické zloženie povrchu materiálov. Dnes v jej Centre výnimočnosti MACHINA slávnostne uviedli do prevádzky špeciálny prístroj - röntgenový fotoelektronický spektroskop K-Alpha. V jeho analyzačnej komore sa pri ultravysokom vákuu odohráva doslova bombardovanie vzorky materiálu röntgenovým lúčom fotónov. "Tieto vyrážajú z okolia atómu, z jeho orbitálu elektrón," vysvetlila Mária Omastová z Ústavu polymérov SAV. A práve tento jav je základom celej metódy, pretože každý atóm má svoju charakteristickú rýchlosť vyrazeného elektrónu. Navyše je táto rýchlosť ovplyvnená aj tým, ako je daný atóm zapojený do chemických väzieb ostatných atómov v okolí. "V prvom rade nám dáva táto metodika informáciu o prvkoch, ktoré sa nachádzajú na skúmanom povrchu," konštatovala Omastová. V ďalšej úrovni využitia prístroja sa dá zistiť viac - vysokorozlíšené spektrum odhalí aj štruktúru skúmaného povrchu. Elektróny zisťujú len z hĺbky niekoľkých nanometrov, čo zaručuje, že získané informácie sú výhradne o chemickom zložení povrchu vzorky.


Takáto analýza je kľúčová pri vývoji nových súčiastok a polovodičov v mikroelektronike, informácie sa dajú využiť aj pri skúmaní korózie kovov a v ďalších oblastiach, ako je katalýza (pri spracovaní ropy) a metalurgia. Metóda má uplatnenie aj pri vývoji nových materiálov v leteckom a jadrovom priemysle, či pri skúmaní únavy materiálov. Poznať chemické zloženie povrchu je dôležité aj pri vývoji nových kompozitných materiálov, v textilnom priemysle, pri výrobe skla, keramiky alebo lepení.

Vedci hovoria, že prístroj bude mať vedecké uplatnenie, ale vo všeobecnosti je veľmi univerzálny. Dal by sa využiť aj v kriminalistike, potravinárstve alebo medicíne. "Povedzme potrebujete zistiť, čo má obeť na povrchu svojho prsta, čo zostalo na koži a toto je veľmi jednoduchá metóda, ktorá analyzuje tú najtenšiu vrstvu na povrchu," vysvetlil riaditeľ ústavu anorganickej chémie SAV Pavol Šajgalík a dodal, že by to odhalilo, čoho sa človek naposledy dotkol.

Centrum výnimočnosti MACHINA je približne na polceste budovania jeho prístrojovej základne, celkovo do neho natečú takmer štyri milióny eur. Na jeho budovanie využívajú štrukturálne fondy EÚ, asi 90 percent peňazí ide na nákup prístrojov. Konzorciá európskych vedeckých projektov dnes už nevznikajú výlučne na myšlienkovej báze. "Tým, že je ten výskum tak neskutočne drahý a vyžaduje drahé prístrojové zázemie, tak sa tie konzorciá skladajú zo segmentov aj podľa toho, čo kto je schopný a v akej kvalite zmerať, pripraviť, vyrobiť," konštatoval Šajgalík. Budovanie centra výnimočnosti podľa neho dáva obrovskú šancu vedcom SAV zvýšiť ich úroveň a úspešnosť v európskych projektoch.