_ Un singur strat atomic de aur — cercetătorii creează aur

Pentru prima dată, oamenii de știință au reușit să creeze foi de aur cu o grosime de numai un singur strat de atom. Materialul a fost numit golden. Potrivit cercetătorilor de la Universitatea Linköping, Suedia, acest lucru a dat aurului noi proprietăți care îl pot face potrivit pentru utilizare în aplicații precum conversia dioxidului de carbon, producția de hidrogen și producerea de substanțe chimice cu valoare adăugată. Descoperirile lor sunt publicate în revista Nature Synthesis.

Oamenii de știință au încercat de mult să facă foi de aur cu un singur atom, dar nu au reușit din cauza tendinței metalului de a se aglomera. Dar cercetătorii de la Universitatea Linköping au reușit acum datorită unei metode vechi de o sută de ani, folosită de fierarii japonezi.

„Dacă faci un material extrem de subțire, se întâmplă ceva extraordinar, ca și în cazul grafenului. Același lucru se întâmplă. cu aur După cum știți, aurul este de obicei un metal, dar dacă are un strat de un singur atom gros, aurul poate deveni un semiconductor”, spune Shun Kashiwaya, cercetător la Divizia de proiectare a materialelor de la Universitatea Linköping.

„Am creat materialul de bază cu aplicații complet diferite în minte. Am început cu un material conductiv electric. ceramică numită carbură de siliciu de titan, unde siliciul este în straturi subțiri. Apoi ideea a fost să acoperim materialul cu aur pentru a face un contact. Dar când am expus componenta la temperatură ridicată, stratul de siliciu a fost înlocuit cu aur în interiorul materialului de bază. „, spune Lars Hultman.

Acest fenomen se numește intercalare și ceea ce cercetătorii au descoperit a fost carbură de aur de titan. De câțiva ani, cercetătorii au avut carbură de aur de titan fără să știe cum poate fi exfoliat sau tăiat aurul, ca să spunem așa.

Din întâmplare, Lars Hultman a găsit o metodă care a fost folosită în arta forjării japoneză. de peste o sută de ani. Se numește reactiv Murakami, care gravează reziduurile de carbon și schimbă culoarea oțelului în fabricarea cuțitelor, de exemplu. Dar nu a fost posibil să se folosească exact aceeași rețetă ca și fierarii. Kashiwaya a trebuit să se uite la modificări.

„Am încercat diferite concentrații de reactiv lui Murakami și diferite intervale de timp pentru gravare. O zi, o săptămână, o lună, câteva luni. Ceea ce am observat a fost că cu cât concentrația era mai mică. și cu cât procesul de gravare este mai lung, cu atât mai bine. Dar încă nu a fost suficient”, spune el.

De asemenea, gravarea trebuie efectuată în întuneric, deoarece cianura se dezvoltă în reacție când este lovită de. lumină și dizolvă aurul. Ultimul pas a fost stabilirea foilor de aur. Pentru a preveni curbarea foilor bidimensionale expuse, a fost adăugat un surfactant. În acest caz, o moleculă lungă care separă și stabilizează foile, adică un tenside.

„Foile de aur sunt într-o soluție, un pic ca fulgii de porumb în lapte. Folosind un tip de „sită”, am putem colecta aurul și să-l examinăm folosind un microscop electronic pentru a confirma că am reușit, ceea ce avem”, spune Kashiwaya.

Noile proprietăți ale aurului se datorează faptului că aurul are două legături libere. când sunt bidimensionale. Datorită acestui fapt, aplicațiile viitoare ar putea include conversia dioxidului de carbon, cataliza generatoare de hidrogen, producția selectivă de substanțe chimice cu valoare adăugată, producția de hidrogen, purificarea apei, comunicarea și multe altele. Mai mult, cantitatea de aur folosită în aplicații de astăzi poate fi mult redusă.

Următorul pas pentru cercetătorii LiU este să investigheze dacă este posibil să se facă același lucru cu alte metale nobile și să identifice aplicații viitoare suplimentare.

(Fluierul)