Od mikrosvěta k atomovému světu

Vysoké rozlišení rastrovacího elektronového mikroskopu (© TU Berlin/ZELMI)

ZELMI-Leiter Dr.-Ing. Dirk Berger (vlevo) a Dipl.-Ing. Jörg Nissen připravují na mikrosondě s polem z emisního elektronového oceli měření. Obvodový magnetický rám brání rušení, která by mohla odklonit elektronový paprsek a zkreslit výsledek. (© TU Berlin/PR/Patricia Pätzold)

Průzkum pro elektronovou mikrosondou 2 (© TU Berlin/PR/Patricia Pätzold)

Sporen Zellen pod mřížkovým elektronovým mikroskopem (© TU Berlin/ZELMI)

Transmissions-Elektronenmikroskop (© TU Berlin/ZELMI)

V létě 2018 zřícení čtyřpruhového dálníčního mostu v Janově přivedlo na smrt desítky lidí. Voda, jak se předpokládalo, mohla proniknout do betonového obalu železné výztuže a způsobit korozi. Materiálový problém. Ale jak zkušení stavebněmateriáloví vědci, kteří chtějí v budoucnu takové tragédie zabránit, získávají podrobnosti o vlastnostech stavebních materiálů a jejich poškozovacím chování? K chemicko-mineralogické charakterizaci materiálů využívají vědci z TU Berlín například jedno z deseti milionářských elektronových mikroskopů v ZELMI, centrálním zařízení pro elektronovou mikroskopii univerzity, které právě oslavilo své 40. výročí.

Ernst Ruska postavil v roce 1931 na TH Berlín, předchůdce TU Berlín, první elektronový mikroskop a za to obdržel v roce 1986 Nobelovu cenu. Dnes interní a externí výzkumné oblasti, od chemie přes materiály až po nástrojové a polovodičové technologie v nanometrovém rozsahu, využívají moderní zařízení ZELMI. Je to jedno z největších center pro elektronovou mikroskopii v Německu, přístroje mají průměrný věk pouhých pět let. Nabídka sahá od rastrovací elektronové mikroskopie, přes elektronovou mikroanalýzu, transelektronovou mikroskopii, světelnou mikroskopii až po rozsáhlé přípravné metody od metalografie po práci s fokusovanými iontovými paprsky. Stálý personál ZELMI zajišťuje optimální využití přístrojů a přenos know-how. Jedním z klíčových zlomových bodů ve vývoji ZELMI směrem k jeho dnešnímu významu bylo pořízení TEM (transmisní elektronový mikroskop), který umožňuje rozlišení v oblasti atomárních mřížkových rovin. Mohl být financován z prostředků klastru excelence TU „UniCat“, který se zabývá výzkumem katalýzy. Mnoho dalších výzkumných oblastí, které využívají služby ZELMI, již investovalo vlastní prostředky. ZELMI nabízí využití i pro jiné univerzity nebo externí zájemce. Přesně takto se nasbírá 5000 až 8000 hodin uživatelského času.