Vedci v zásade už dávno vedeli, že atómy existujú, napriek tomu však zostal tieň pochybností, pretože nikto nemohol atómy vidieť očami.
Teraz môžu vedci získať obrázky atómov na obrazovke počítača, presúvať atómy na povrchu pomocou špeciálneho nástroja - skenovacieho tunelového mikroskopu (STM).
Atómy a konvenčné meracie prístroje
Je nemožné vidieť atómy v bežnom mikroskope z dôvodu ich malej veľkosti - od priemeru od štyroch do šestnásť miliárd centimetrov. Vlasy na ramene sú miliónkrát hrubšie. Na osvetlenie atómu nie je možné použiť obyčajné svetlo, pretože vlna viditeľného svetla je dva až päť tisíc krát väčší ako priemer atómu.
Skenovací tunelový mikroskop
STM nie je optické zariadenie s okulárom, kde sa môžete pozerať do očí. Jedná sa o počítačový nástroj so špeciálnou špičkou, ktorý sa dá umiestniť veľmi blízko testovacej plochy. Pri pohybe hrotu elektróny prekĺzajú medzerou medzi hrotom a povrchovým materiálom. Výsledkom je zaznamenanie elektrického prúdu. Pri najmenšej zmene vzdialenosti medzi povrchom a špičkovou elektródou sa zmení sila elektrického prúdu.
Ako videli atómy
Povrch, ktorý sa nám zdá byť úplne hladký, je na atómovej úrovni veľmi hrboľatý. Elektróda registruje každú výšku, aj keď nepresahuje veľkosť atómu.Počítač nakreslí trojrozmernú mapu povrchu, pričom vezme do úvahy každý zo svojich atómov. Výsledkom je, že môžeme „vidieť“ atómy.
Použitím STM sa vedci naučili manipulovať s atómami. Atómy sa najskôr ochladia na -70 stupňov Celzia, čo je veľmi blízko k absolútnej nulovej teplote, atómy sa pri takej nízkej teplote stávajú takmer nehybnými.
Použitím elektródy STM v tomto prípade je možné použiť magnetické pole na pohyb atómov, ako uzná za vhodné, a dokonca písať slová na povrch látky. Tieto slová sa píšu rovnakým spôsobom ako slová v knihách pre slepcov v Braillovom písme. Tieto atómové písmená je možné čítať iba pomocou STM.