Student World

Běžný bronz je prostě slitina, měď s cínem lze ovšem mixovat i jinak – do velmi zvláštních nanostruktur. Jednou z možností jsou „matrjošky“. Začneme atomem cínu, ten obalíme 12 atomy mědi a kolem toho bude dalších 20 atomů cínu.
Profesor Thomas Faessler z německé Technische Universitaet Muenchen takovéhle molekuly (nebo jak útvarům říkat? clustery?) dokázal reálně připravit. Příslušné „klece“ nabízejí podle něj velké povrchy se specifickými vlastnostmi, které se hodí zejména pro různá katalytická kouzla. Jinak látka sama o sobě nepůsobí na pohled zrovna sexy dojmem, jde o jakýsi šedočerný prach. Nicméně může velmi účinně fungovat třeba pro katalytický přenos vodíku/protonů. Důležité prý nejsou ani tak konkrétní atomy, ale jejich geometrické uspořádání s velkým aktivním povrchem. Kdybychom podobné matrjošky dokázali vytvořit z křemíku, mohly by se údajně uplatnit třeba v solárních článcích.
Pravidelné struktury z kovových i jiných atomů na pohled připomínají fullereny (známý „kopací míč“, ale i další uhlíkové molekuly). Kromě mědi a cínu si výzkumný cíl takto hrál i s olovem a kobaltem.
Speciální „bronz“ se podařilo v laboratoři vyrobit slitím z měděných drátků a cínových granulí, za nepřítomnosti vzduchu a vlhkosti v argonové atmosféře. Pak je pro vznik „klece“ ještě třeba tavit slitinu s draslíkem a protože je nestabilní, vědci ji dále zalili do ampule z tantalu. Tantal má vysoký bod tání, ochrání tedy bronz před vnějším světem. Naopak po menším zahřátí roztaje draslík, oddělí od sebe jednotlivé clustery bronzu a umožní katalyzovat chemické reakce na obrovských plochách aktivních povrchů (poznámka PH: působí to poněkud esotericky, je-li vše nutno uzavřít do ampule, jak do ní dostat další reaktanty? uvedené postupy jsou subjektivně obskurní). Oproti katalyzátorům na bázi drahých kovů může být nová technika nejen levnější, ale především škálovatelnější, tedy umožní detailněji přizpůsobovat vlastnosti katalyzátoru požadavkům konkrétní reakce. Jiné verze úprav kovů mohou např. údajně vytvořit struktury připomínající uhlíkové nanotrubičky, které by se daly různě využívat v elektronice příští generace, protože by nabízely detailně řídit vodivost.

Zdroj: Physorg.com

Poznámka: Mají příslušné struktury nějaký speciální vztah ke geometrii, pravidelným nebo skoropravidelným mnohostěnům?
Viz také článek Poinsotova tělesa – velký dvanáctistěn a velký dvacetistěn

autor