Sciencemag.cz
Doporučujeme
Před pěti lety stál fyzikální chemik Michal Otyepka u objevu nejtenčího izolantu na světě – fluorografenu. Nyní tento úspěšný vědec z Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů (RCPTM) Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci dosáhl až na prestižní grant Evropské výzkumné rady (ERC) v hodnotě 1,8 milionu eur. Díky tomu bude v příštích pěti letech hledat se svými kolegy nové, superfunkční materiály odvozené od grafenu, jejichž vlastnosti upraví na míru konkrétním aplikacím v medicíně, při ochraně životního prostředí, ve vysoce účinných katalyzátorech či elektronice.
Projekt s názvem Dvoudimenzionální chemie směrem ke grafenovým derivátům si klade za cíl pochopit chemická pravidla dvojrozměrného světa uhlíkových materiálů, zejména fluorografenu. Ty jsou totiž tak tenké, že nemá smysl hovořit o jejich třetí dimenzi – tloušťce, a vědci je proto označují jako 2D materiály.
„Budeme hledat odpovědi na otázku, zda v dvojrozměrném světě existují specifická pravidla, která bychom mohli využít pro přípravu unikátních 2D materiálů. Pokud se nám podaří tento svět pochopit, budeme schopni předpovědět vlastnosti 2D materiálů a následně je i připravit a použít ve vhodných technologiích,“ uvedl Otyepka. Jeho vizionářská představa počítá se vznikem superfunkčních materiálů, které najdou využití v medicíně při zobrazovacích metodách nebo detekci různých biomolekul v krvi, moči nebo přímo v buňkách pacientů. „Velkou výzvou je vývoj magnetických 2D materiálů, neboť se stále volá po dvojrozměrném uhlíkovém magnetu, který by neobsahoval kovy. Aplikace se ale nabízejí i ve spinové elektronice nebo ve vysokoúčinných nekovových katalyzátorech,“ doplnil Otyepka.
Grafen si lze zjednodušeně představit jako destičku z jedné vrstvy atomů uhlíku. Je to lehká, mechanicky odolná hmota, více než 300krát pevnější než ocel. Mimořádně dobře vede elektřinu. Přesto má grafen určité limity, které by jeho deriváty mohly odbourat. Tomuto výzkumu se olomoučtí vědci věnují několik let. Využívají k tomu špičkového zázemí RCPTM, kde se v silně internacionalizovaném týmu potkávají odborníci z různých oblastí chemie, fyziky a příbuzných oborů. „V RCPTM máme k dispozici unikátní vybavení, díky němuž můžeme sledovat chemické modifikace grafenu na úrovni atomů, pozorovat chování molekul na povrchu 2D materiálů a studovat nejrůznější optické, magnetické či senzorické aplikace. Bez tohoto zázemí by tento prestižní multidisciplinární projekt nešlo řešit. Ukazuje se také, že náš systém práce založený na propojení základního a aplikovaného výzkumu, je podstatou úspěchu. Získaný ERC grant jen potvrzuje, že RCPTM dnes patří mezi vědecky nejvýkonnější ústavy v České republice, zejména v oblasti chemického a nanomateriálového výzkumu,“ uvedl ředitel RCPTM Radek Zbořil, který se studiu grafenových derivátů dlouhodobě věnuje.
Grant ERC míří na olomouckou univerzitu poprvé a zdejší vědci věří, že brzy bude mít své následovníky. „Je to obrovský úspěch pro RCPTM, přírodovědeckou fakultu i celou univerzitu. Opět to Olomouc zviditelní na vědecké mapě Evropy a zvýší naši prestiž. Nejde o to se něčím chlubit, ale být vnímáni jako kvalitní výzkumně orientovaná univerzita, která je schopna být silným a spolehlivým partnerem pro spolupráci i na těch nejsložitějších výzkumných tématech,“ řekl děkan přírodovědecké fakulty Ivo Frébort.
Pro čtyřicetiletého profesora Otyepku není ERC grant prvním významným oceněním jeho práce. Zhruba před rokem získal na výzkum grafenu a jeho interakcí s živými molekulami milionovou podporu od Nadačního fondu Neuron. Dosud publikoval přes 140 prací, které se dočkaly více než 4000 citací. Těší se mimo jiné na to, že díky ERC grantu bude moci upevnit svoji skupinu výzkumníků v RCPTM a přiláká tam další schopné mladé vědce. „Pokud jde o mé pocity, je to kombinace radosti a zodpovědnosti. Věřím, že mi grant pomůže posunout se zase o kousek dál,“ svěřil se Otyepka.
