Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Pro pokročilou charakterizaci materiálů získali vědci nejmodernější techniky

4. 2. 2025 Aktuality
Nejmodernější mikroskopické a spektroskopické techniky mohou pro komplexní charakterizaci materiálů na atomární úrovni využívat výzkumníci z Materials-Envi Lab (MEL) Centra nanotechnologií VŠB-TUO. Z projektu REFRESH totiž pořídili vysokorozlišovací skenovací elektronovou mikroskopii (HRSEM) za více než 24 milionů korun a rentgenovou fotoelektronovou spektroskopii (XPS) za 16,5 milionů korun.
Pro pokročilou charakterizaci materiálů získali vědci nejmodernější techniky

Kromě MEL budou přístroje využívat také další tzv. živé laboratoře projektu REFRESH, výzkumné skupiny na VŠB-TUO, zahraniční spolupracovníci i komerční partneři.

Vývoj nových typů materiálů vyžaduje komplexní chemickou, strukturní, velikostní, morfologickou a fyzikálně-chemickou charakterizaci pro pochopení souvislostí mezi podmínkami přípravy materiálů a jejich výslednými chemickými, strukturními a dalšími aplikačně významnými vlastnostmi,“ uvedl manažer MEL Ondřej Malina.

RTG fotoelektronová spektroskopie (XPS) se používá pro chemickou a strukturní analýzu povrchů pevných látek včetně vrstev, filmů či práškových materiálů. Zařízení je určené zejména pro velmi přesné kvantitativní i kvalitativní chemické analýzy vzorků. Metoda také dovoluje odlišit různé oxidační stavy kovů nebo organické funkční skupiny ve strukturách materiálů. Vědci navíc mohou získat unikátní informace o změně chemického složení a struktury materiálů na povrchu a v objemu materiálu pomocí tzv. hloubkových profilů.

Nový XPS přístroj v naší laboratoři dovoluje zcela jedinečné propojení s vysokorozlišovacím skenovacím elektronovým mikroskopem, díky čemuž lze monitorovat chemické a strukturní vlastnosti materiálů v přesně definované části vzorku. Kromě informace o chemii a struktuře materiálu tak dostáváme v jednom časovém okně také informaci o velikosti a morfologii studovaných objektů a částic. Tato kombinace unikátních technik je ojedinělá v celoevropském měřítku. Očekáváme proto mimořádný zájem o její využití nejen v rámci VŠB-TUO, ale i od zahraničních a tuzemských firem i akademických partnerů,“ řekl vedoucí MEL Radek Zbořil.

Skenovací elektronový mikroskop s vysokým rozlišením je špičkový nástroj pro detailní velikostní, morfologickou a strukturní analýzu připravených materiálů. Odborníci v MEL ho využívají k popisu velikosti, morfologie a struktury nízkodimenzionálních materiálů, jako jsou deriváty grafenu, kovové organické sítě, trubice oxidů kovů nebo uhlíkové tečky pro aplikace v zelené energetice, katalýze či medicíně. Přístroj navíc dovoluje kombinované měření ve skenovacím i transmisním módu (STEM) s přesným chemickým mapováním vybrané oblasti vzorku. Kromě výzkumu je technika zásadní pro desítky komerčních partnerů požadujících velikostní, morfologickou, chemickou a strukturní charakterizaci studovaných materiálů.

Text: Martina Šaradínová, PR manažerka projektu REFRESH
Foto: Petr Havlíček