Tradice i budoucnost nových nanomateriálů z chalkogenidových skel je v Pardubicích

Moderní elektronika se bez nich neobejde. Svou roli hrají kombinace.
 
Na cestě laboratořemi katedry obecné a anorganické chemie Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice jsme sledovali přípravu a ověřování vlastností nové varianty nanomateriálů. Vždy byla přítomna chalkogenidová skla či chalkogenidy. Ty jsou doménou vědců v Pardubicích. Jejich základní výzkumy materiálů s chalkogenidovými skly využívá mnoho aplikací v elektronice po celém světě.
 
Budoucnost elektroniky je i v polymerní organické chemii. My kombinujeme anorganické nanočástice chalkogenidů, jsou to chalkogenidy stříbra a india, které kombinujeme s organickými polymery a snažíme se připravit tzv. PN přechody. Vysvětluje profesor Tomáš Wágner. To je oblast styku dvou polovodičů s opačným typem vodivosti. Přechod PN má tu vlastnost, že v jednom směru jím proud může procházet, zatímco v opačném směru nikoli.  Nové materiály polovodičů - to jsou ony kombinace chalkogenidového skla s příměsí stříbra, které zajišťuje iontovou vodivost, a organických polymerů jako PN přechody - umožní generovat energii ze Slunce. Tyto materiály se dají kdekoli umístit, i ohnout, jsou plastické, a díky levnosti výroby jsou výhodné, vysvětluje profesor Tomáš Wágner a indický kolega Dr. Pathak.
V laboratoři pracuje také ve světě známý teoretický fyzik, profesor Shimakawa z Japonska, jehož teoretických výpočtů a tím směrování výzkumu naši vědci využívají.
 
I v další laboratoři studují vlastnosti nových materiálů z chalkogenidových skel dopovaných stříbrem, které zajištuje iontovou vodivost. Iontová vodivost materiálu je důležitá pro konstrukci baterií, kde posun iontů v elektrickém poli umožnuje nabíjení a vybíjení. A protože zkoumáme i ve smyslu ekologickém, to je šetříme energií, je důležité energii v iontových článcích nejen vyrábět, ale i uchovávat.
Podívali jsme se na měřicí přístroje. Měří se iontová vodivost – model ukáže parametry nového nanomateriálu, chalkogenidového skla se stříbrem. S profesorem Tomášem Wágnerem řeší výsledky měření mladí inženýři doktorandského studia. 
 
Ve vedlejší laboratoři je ticho. Mladý vědec z Číny Bo Zhang ověřuje nové iontové materiály v tenkých vrstvách, které mají dostatečnou iontovou vodivost, a které mohou být použity jako nové typy materiálu pro iontové spínače, které nahradí fleshky.  V přístroji je schována nová testovací paměťová buňka. Přepínáme, měříme rychlost odezvy atd. Výsledky jsou výborné. Tyto materiály jsou při spínání rychlejší a také mohou být integrovány na mnohem menší plochu, čímž se zvyšuje hustota záznamu informací. Takže elektronická zařízení, počítače, telefony, kamery, atd. budou mít mnohokrát zvýšenou paměť.
 
Zkoumané materiály jsou v takzvaném základním výzkumu, teď je na elektronickém průmyslu, abychom je nalezli v moderních elektronických přístrojích. Za několik let budeme pracovat s rychlými a informačně silnými "krabičkami" počítačů, notebooků, telefonů i s uplatněním v dalších oborech a samozřejmě s úsporou materiálu i energie.
 
Vědecká pracoviště Univerzity Pardubice jsou pro vědce v Evropě i ve světě prestižními, proto v laboratořích často potkáváme anglicky hovořící odborníky.
 
Jana Davidová-Kracíková
 
Pořad vznikl za podpory Univerzity Pardubice a projektu BRAVO - Brána vědění otevřená II., který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.