Vědci z Fyzikálního ústavu AV ČR stojí v čele mezinárodního týmu, který vyvinul novou metodu analýzy rozptylu elektronů na nanokrystalických materiálech. Tato metoda dosáhla takové přesnosti, že pomocí ní bylo možné určit pozice i těch nejlehčích existujících atomů – atomů vodíku, což doposud nešlo.Podařilo se to díky využití pokročilých výpočetních postupů a vývojem nových algoritmů pro zpracování dat. Atom vodíku obsahuje pouze jeden proton a jeden elektron a proto dává v elektronové difrakci nejslabší signál. Spolehlivá detekce atomů vodíku je obecně považována za jeden z nejobtížnějších úkolů při určování krystalové struktury a pomocí elektronové difrakce byla doposud zcela nemožná. Práce vznikla ve spolupráci s vědci z francouzského CNRS. V práci byly analyzovány struktury dvou látek – organické látky paracetamolu, což je účinná složka řady analgetik a antipyretik, a hydratovaného hlinitofosforečnanu kobaltnatého. Ten byl vybrán jako reprezentant anorganických materiálů s trojrozměrně propojenou strukturou, které jsou hojně využívány v chemickém průmyslu jako sorbenty a katalyzátory. V obou případech se podařilo určit pozice všech vodíkových atomů v krystalové struktuře. Vyvinutá metoda přináší kvalitativní posun v možnostech analýzy krystalických materiálů a vzhledem k širokému použití krystalografie v přírodních vědách má potenciál přispět k rozvoji celé řady vědních oborů. Na obrázku vidíme strukturu zkoumaného hydratovaného hlinitofosforečnanu kobaltnatého. Maxima v elektrostatickém potenciálu odpovídají pozicím vodíkových atomů ve struktuře. Jeho strukturu uvidíme též na tomto videu.

Výtah z tiskové zprávy Fyzikálního ústavu AV ČR. Její plný text najdeme zde.