Přístupnostní navigace
Přejít k obsahu
|
Přejít k hlavnímu menu
VUT
Menu
Život na VUT
Submenu
Atmosféra VUT
Prostory školy
Koleje
Stravování
Sport na VUT
Studentský život
Brno
Pro uchazeče
Submenu
Fakulty a programy
Jak se dostat na VUT
Dny otevřených dveří
Celoživotní vzdělávání
Zpracování osobních údajů uchazečů o studium
E-přihláška
Pro studenty
Submenu
Předměty
Studijní programy
Poplatky za studium
Studijní předpisy
Studium a stáže v zahraničí
Stipendia
Sociální bezpečí
Závěrečné práce
Knihovny
(externí odkaz)
Studium bez bariér
Uznání zahraničního vzdělání
Zpracování osobních údajů studentů
Podpora podnikání
Věda a výzkum
Submenu
Věda a výzkum na VUT
Mezinárodní vědecká rada
Evaluace
Centra výzkumu
Open Science
Transfer znalostí
Projekty
Projekty ze strukturálních fondů
Specifický výzkum
Publikace a výsledky VaV
Spolupráce
Submenu
Firemní spolupráce
Zahraniční spolupráce
Střední školy a VUT
Služby univerzity
Mezinárodní dohody
Univerzitní sítě
O univerzitě
Submenu
Profil univerzity
Udržitelná univerzita
Bezpečná univerzita
Podnikavá univerzita / ContriBUTe
Kalendář akcí
Absolventi
(externí odkaz)
Organizační struktura
Pracovní příležitosti
(externí odkaz)
Úřední deska
Sociální bezpečí
Podpora a rozvoj zaměstnanců / HR Award
Pro média
Kontakty
Ochrana osobních údajů
Vyznamenání
Fakulty
Fakulta stavební
Fakulta strojního inženýrství
Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Fakulta architektury
Fakulta chemická
Fakulta podnikatelská
Fakulta výtvarných umění
Fakulta informačních technologií
Vysokoškolské ústavy
Ústav soudního inženýrství
Centrum sportovních aktivit
Středoevropský technologický institut (CEITEC VUT)
Součásti
Centrum výpočetních a informačních služeb
Institut celoživotního vzdělávání
Koleje a menzy
Nakladatelství VUTIUM
Ústřední knihovna
Rektorát
EN
Přihlásit se
Přihlásit se
Web VUT
Intraportál
Studis
Teacher
Elearning
Hledat
EN
Vyhledávání
Vyhledat
Zavřít
VUT
O univerzitě
Aktuality
Vědci s firmou NenoVision vylepšují zařízení pro mikroskopii. Z měřicí sondy chtějí udělat nástroj na výrobu nanostruktur
Vědci s firmou NenoVision vylepšují zařízení pro mikroskopii. Z měřicí sondy chtějí udělat nástroj na výrobu nanostruktur
TISKOVÁ ZPRÁVA
Zařízení LiteScope umí jako jedno z mála na světě současně propojit dvourozměrný obraz z elektronového mikroskopu a trojrozměrný obraz z mikroskopu atomárních sil s velkou přesností. Za produktem stojí spin-off NenoVision, založený absolventy Fakulty strojního inženýrství VUT jako první spin-off CEITEC VUT. Zařízení teď chtějí posunout o třídu výš, spojili proto síly se svojí alma mater i s vědci z Akademie věd.
Dvourozměrný obraz z mikroskopu zajišťuje svazek elektronů a detektory, trojrozměrný obraz zase rastrovací sonda. Obojí spojuje zařízení LiteScope, se kterým už brněnská firma NenoVision úspěšně vstoupila na trh. Teď mu chtějí přidat další nej. Z rastrovací sondy plánují udělat nástroj, který umožní se vzorkem přímo pracovat. Původní koncept, který by se dal s nadsázkou popsat jako „vše v jedné krabičce“, však zůstává. Ve společném projektu jim s vývojem pomůžou hned tři brněnská akademická pracoviště: Ústav fyzikálního inženýrství z FSI VUT, Ústav fyziky materiálů a Ústav přístrojové techniky Akademie věd.
Zakládání vzorku do elektronového mikroskopu | Autor: NenoVision
„Elektronové mikroskopy pracují s proudem elektronů ve vakuu, aby svazek mohl doletět až ke vzorku a nesrážely se nám elektrony s atomy a molekulami ve zbytkové atmosféře. Máme tedy k dispozici velice čisté prostředí, kde můžeme studovat povrchy vzorků až na atomární úrovni. Představte si například monokrystal křemíku, z něhož se dělají čipy, to je velice čistá a uspořádaná struktura. Jakmile by se rozlomil na vzduchu, během miliontin sekundy se na původně čistém povrchu vlivem vnější atmosféry vytvoří „špinavá“ vrstva adsorbovaných molekul z okolního vzduchu. Pokud tedy chceme sledovat, co se děje na atomární úrovni na čistém povrchu, musíme zajistit, aby nad ním nebyla žádná atmosféra, musíme s ním pracovat v takzvaném ultra-vysokém vakuu,“ vysvětluje Jiří Spousta z Ústavu fyzikálního inženýrství FSI VUT.
Ve vakuu už dnes LiteScope využívá rastrovací sondu, a právě tu čeká vylepšení. „Máme v plánu využít běžně dostupná dutá optická vlákna, která mohou vést světlo. Okolo jejich středu jsou po celé délce vlákna mikropóry, kterými chceme vést například pracovní plyn,“ vysvětluje záměr Spousta. Sonda tak bude nejen detektorem, ale i nástrojem, kterým lze na zkoumaný vzorek přivést světlo, plyn, nebo napětí, a díky tomu se vzorkem pracovat ve velmi malém měřítku. Co možná nezní příliš složitě, se ale komplikuje v okamžiku, kdy si uvědomíme, v jakých velikostech se pohybujeme: sondy mají tak ostré hroty, že jejich špičku tvoří pouze desítky až stovky atomů. „Nanostruktury, které zkoumáme a vyrábíme, jsou nesmírně malé. Představte si, že vám na naši nanostrukturu spadne vlas. Poměr velikosti mezi ní a vlasem by byl stejný, jako kdyby na váš vlas spadl dub o průměru jeden metr,“ přibližuje Spousta pro laiky těžko představitelné měřítko.
Dokonalejší v mnoha směrech
Nejde ovšem o jediné vylepšení, kterým chce NenoVision ve spolupráci vědci přispět k dalšímu rozvoji mikroskopických technik. Další inovací je zařízení na tzv. in-situ (tedy uvnitř mikroskopu) zatěžování, které umožní mechanicky zatěžovat kovové vzorky ve vakuové komoře elektronového mikroskopu a zároveň detailně pozorovat mechanismus šíření trhlin, které na vzorku vznikají. Vývoj probíhá ve spolupráci s Ústavem fyziky materiálů Akademie věd a v budoucnu umožní detailně studovat počáteční fáze vzniku a šíření únavových trhlin. Díky tomu budou dostupná cenná data pro numerické simulace a metodiky, které se užívají při stanovení životnosti kritických součástí například v automobilovém či energetickém průmyslu.
Zařízení LiteScope 2.0 od spin-off společnosti NenoVision | Autor: NenoVision
Další zdokonalení zařízení LiteScope přinese vývoj speciálních kalibračních vzorků, vytvořených za pomoci litografických technik na Ústavu přístrojové techniky. „Takto vytvořené testovací preparáty, postavené na bázi binárních a trojrozměrných nanostruktur, umožní garantovat správnost rozměrů jak v oblasti klasické mikroskopie, tak v oblasti tzv. korelativní mikroskopie. Ta je založená na souvztažnosti informací získaných elektronovou a sondovou rastrovací mikroskopií, kde se ostrý hrot pohybuje nad povrchem vzorku a rastruje. Samotným hrotem se budeme zabývat také a plánujeme využívat jevu kvantového tunelování v podmínkách ultra-vysokého vakua, což je úroveň vakua srovnatelná s tou na povrchu Měsíce. Za pomocí něj budeme měřit charakteristiky hrotů různých výrobců tak, aby bylo možno zlepšit rozlišení zařízení a snížit úroveň šumu,“ doplňuje Alexandr Knápek z Ústavu přístrojové techniky Akademie věd.
Spolupráce výzkumníků z akademického prostředí a firmy je oboustranně výhodná. „S našimi high-tech inovativními produkty se neustále snažíme zdokonalovat možnosti a schopnosti mikroskopických technik. Pro nás je tedy přímo nezbytné, abychom dokázali propojovat potřeby trhu a aplikovaného vývoje. Slibujeme si od této spolupráce vznik nových technologií a aplikací posouvajících limity našeho hlavního produktu LiteScope, které nám mohou zásadním způsobem posílit pozici na celosvětovém trhu,“ uzavírá hlavní řešitel projektu Jan Neuman z firmy NenoVision.
LiteScope 2.0 v elektronovém mikroskopu | Autor: NenoVision
Publikováno
21.06.2021 10:43
Odkaz
https://www.vut.cz/vut/f19528/d213295
Fakulta strojního inženýrství
CEITEC VUT
Odpovědnost:
Mgr. Marta Vaňková
Nahoru