Prestižní časopis Americké chemické společnosti nedávno publikoval objev fascinujícího jevu, pomocí nějž lze vytvářet speciální částice polarony ve dvourozměrném materiálu, fluorografenu. Vědci z CATRIN Univerzity Palackého a VŠB-TUO jím otevřeli nové cesty ve vývoji nanotechnologií a ukázali, jak lze jednoduchou změnou prostředí dosáhnout technologických vylepšení. O významu objevu svědčí i fakt, že se dostal i na titulní stránku JACS.
Polarony jsou zvláštní elektricky nabité částice, které mohou ovlivnit vlastnosti materiálů, včetně jejich vodivosti a magnetických schopností. Lze je využívat v řadě pokročilých aplikací, které sahají od solárních panelů přes optoelektronická zařízení, molekulární senzory až po magneto-optická zařízení.
![](https://www.techscale.cz/wp-content/uploads/2024/06/WhatsApp-Image-2024-06-13-at-15.21.06_45b3a596.jpg)
„Publikovaný výzkum ukazuje, že polarony lze generovat ve fluorografenu pomocí UV světla, přičemž klíčovou roli hraje typ rozpouštědla, ve kterém je fluorografen dispergován. Při experimentování jsme zjistili, že fluorografen v acetonu pod UV světlem produkuje silný signál polaronů, což znamená vznik aktivních spinových stavů. Naopak v benzenu je tento jev méně výrazný a v cyklohexanu téměř neexistuje. Pozorovaný jev je zásadní pro pochopení, jak okolní prostředí ovlivňuje vznik polaronů,“ objasnil jeden z autorů Michal Otyepka.
Experimenty podpořily teoretické výpočty. Ty odhalily, že polarony vznikají blízko radikálových míst fluorografenu, která silně interagují s molekulami acetonu. Po ozáření acetonu UV světlem dochází k přenosu náboje z rozpouštědla na radikálová centra ve fluorografenu, což vede ke vzniku přechodných magnetických stavů polaronového charakteru.
Výzkum jednoznačně ukázal, jak důležité je prostředí, ve kterém materiály pracují. Využití souhry materiálů s rozpouštědlem by mohlo vést k novým způsobům, jak navrhovat a vyrábět materiály s přesně definovanými vlastnostmi pro konkrétní aplikace.