Atomy jsou fajn, dneska je už ale zná skoro každý. Zato superatomy, to je něco. Stručně řečeno, jsou to shluky několika atomů, které se tváří jako jednotlivé atomy jiného prvku. Proslulé tím jsou například shluky atomů hliníku – shluky 7 atomů hliníku se chovají jako atomy germania, shluky 13 atomů hliníku se zase podobají halogenům, obzvláště chlóru.

 

Týmu, který vedl Xavier Roy z Kolumbijské univerzity v New Yorku, se teď vůbec poprvé povedlo spojit superatomy do jednoduchých molekul. Tyto molekuly by se mohly stát základem pro pokročilé magnetické materiály a novou elektroniku.
Odborníci se před časem pustili do tvorby superatomů, když se ukázalo, že se určité shluky atomů mohou chovat velmi překvapivě. Jako kdyby se shluky atomů o jednu úroveň organizace výše staly jedním jediným atomem jiného prvku. Superatomy vypustí do svých obalů určitý počet elektronů, a protože elektronové obaly rozhodují o chemických vlastnostech atomu, tak i superatomy získají chemické vlastnosti od svých elektronů.

Podle Shivy Khanny z Virginia Commonwealth University v Richmondu, jednoho z průkopníků výzkumu superatomů, mají běžné atomy jednotlivých prvků své definované vlastnosti. Jenže superatomy jsou z většího počtu částic, a tyto částice mohou přinést nové vlastnosti, které pak vedou k neobvyklému chování superatomů. V přírodě jsme podle Khanny nic takového zatím neviděli.
Roy a jeho spolupracovníci sestavili dvojice nebo trojice superatomů, které fungují jako ty nejjednodušší molekuly ze superatomů. Využili k tomu superatomy, jejichž jádra sestavili ze šesti atomů kobaltu a osmi atomů selenia, a pak k nim ještě navěsili „přívěsky“ z různých atomů. Tyto přívěsky navrhli tak, aby na sebe navzájem pasovaly a mohly tak sehrát roli chemických vazeb z běžných molekul.

Roy se s kolegy snaží vytvářet materiály, které nejsou pouhým součtem jeho komponent. Zajímají je nové typy magnetických materiálů, a také vodivých materiálů. Tvůrci těchto materiálů si totiž mohou nastavit, jaké vlastnosti tyto materiály budou mít. Royův tým hodlá vytvořit velké soubory superatomů se specifickými vlastnostmi. Pokud se jim to povede, tak by mohli rozjet revoluci v elektronice a senzorech. Podle Khanny je to něco úplně nového a velmi slibného. Mezi materiálovými vědci je cítit vzrušení.

Literatura
New Scientist 20. 7. 2016, Nano Letters online 13. 7. 2016, Wikipedia (Superatom)