Tým fyzikálního chemika Pavla Jungwirtha z Ústavu organické chemie a biochemie patří v Česku k těm vůbec nejúspěšnějším. Zdá se, že výzkumníci si připsali další velký úspěch, který zahýbe vědeckým světem. Co přesně se Pavlu Jungwirthovi, jeho kolegům a zahraničním partnerům povedlo?
Skupina Pavla Jungwirtha se dlouhodobě věnuje přechodům mezi kovovými a nekovovými stavy u kapalin. Před pěti lety zaujal vědecký svět model roztoku sestávajícího z kapalného amoniaku a přídavku alkalických kovů, tedy lithia, draslíku nebo sodíku. Výsledkem je totiž kovový roztok zlaté barvy. Článek publikovaný v jednom z nejprestižnějších vědeckých časopisů, tedy v časopisu Science, přitáhl velkou pozornost.
Celé to funguje tak, že z alkalického kovu se uvolňují elektrony, které v určitou chvíli, kdy jich bude dostatečné množství, dokáží vytvořit vodivostní pás, tedy základní prvek kovových materiálů. Z kapaliny se stane kov. Tento přechod vědci dokázali propočítat a následně také prostřednictvím metody fotoelektronové spektroskopie ověřit na synchrotronovém urychlovači. Tím to ale neskončilo.
Výzva pro Česko
Další výzkum ale ukázal, že přechod mezi nekovovým a kovovým stavem není přímočarý, ale v určité fázi dochází během něj k periodě extrémně rychlého „přepínání“ mezi oběma stavy. Vše probíhá v řádu femtosekund, tedy 10⁻¹⁵ sekundy. Objev je založený na tzv. molekulově-dynamických výpočtech a publikován je v prestižním časopisu Nature Communications.
Na článku se kromě zmíněného ústavu podílela i Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy, Ústav fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského Akademie věd a Oxfordská univerzita.
Jako každý teoretický předpoklad, i tento výpočet bude samozřejmě potřeba pokud možno experimentálně ověřit. To je však velká výzva, neboť je třeba najít vhodné pracoviště a metody, s jejichž pomocí bude možné takto rychlý jev změřit. Nabízí se využití ultrarychlých laserů, které by mohly být k dispozici přímo v Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd České republiky. Každopádně se zdá, že do učebnic by se mohl brzy dostat nový fyzikální jev, o kterém jsme doposud neměli ani ponětí.