Спершу дослідники зі Швеції створили золоті листи товщиною всього в один атом, які можна використовувати в різних цікавих цілях.
Протягом тривалого часу вчені намагалися створити листи золота товщиною в один атом, які можна було б використовувати для різноманітних застосувань. Але це залишалося проблемою через схильність металу до агрегування.
Тепер дослідники зі шведського Лінчепінгського університету створили золоті листи товщиною всього в один атом. Вони називають матеріал “золотом” (а ля графен). За словами дослідників, це наділило золото новими властивостями, які можуть зробити його придатним для використання в таких сферах, як перетворення CO2, виробництво водню та виробництво хімічних речовин із доданою вартістю. Результати дослідження нещодавно були опубліковані в журналі Склад природи.
Читайте також: Ковані ножі Японії – це виріб самурая
Щоб подолати свою попередню боротьбу з цим процесом, дослідники використали метод 100-річної давнини, яким користувалися японські ковалі — реактив Муракамі. «Якщо ви робите матеріал надзвичайно тонким, відбувається щось надзвичайне – як із графеном. Так само і з золотом. Як ви знаєте, золото зазвичай є металом, але якщо воно має товщину в один атом, золото може стати напівпровідником», — сказав у прес-релізі Шун Кашівая, дослідник відділу дизайну матеріалів Лінчепінгського університету.
Для створення золота дослідники використовували тривимірний основний матеріал, де золото вбудоване між шарами титану та вуглецю, пояснюється в релізі. Але створення остаточної версії goldene все ще було проблемою. «Ми створювали основне обладнання, маючи на увазі зовсім інші додатки. Ми почали з електропровідної кераміки під назвою карбід кремнію титану, де кремній міститься в тонких шарах. Ідея полягала в тому, щоб покрити матеріал золотом, щоб створити контакт. Але коли ми піддавали компонент дії високої температури, кремнієвий шар був замінений золотом всередині основного матеріалу», — розповідає виданню Ларс Хультман, професор фізики тонких плівок в Університеті Лінчепінга.
Тоді Хальтман натрапив на реагент Муракамі, який видаляє залишки вуглецю та змінює колір сталі, наприклад, у виготовленні ножів. Цей процес використовується в японському мистецтві кування вже більше століття. Але Kashiwaya довелося внести деякі зміни, оскільки той самий процес не міг бути використаний тут. Kashiwaya спробував різні концентрації реактиву Муракамі та різний час для травлення – від днів до місяців. Травлення також потрібно було робити в темряві, оскільки під дією світла утворюється ціанід, який розчиняє золото.
Останнім кроком, пояснює видання, була стабілізація сусального золота. Щоб запобігти скрученню експонованих 2D листів, у цьому випадку додали поверхнево-активну речовину. «Золоті листочки знаходяться в розчині, трохи схожі на кукурудзяні пластівці в молоці. Використовуючи тип «сита», ми можемо зібрати золото та дослідити його за допомогою електронного мікроскопа, щоб підтвердити, що нам це вдалося. Який ми маємо», – йдеться у релізі Кашивая.
Майбутні програми goldene можуть включати виробництво водню, очищення води, зв’язок тощо. Крім того, кількість золота, що використовується сьогодні в додатках, може бути значно зменшена, додається в релізі.
Наступним кроком для дослідників LiU є дослідження того, чи можуть вони повторити той самий процес з іншими благородними металами.
Оскільки золото є чудовим провідником тепла та електрики, воно широко використовується в електронній промисловості: від друкованих схем до транзисторів. Комп’ютерні схеми, калькулятори, телевізори, телефони та пожежні сповіщувачі також часто покриваються золотом.
Читайте також: Тиждень у технологіях: металевий 3D-принтер зараз на космічній станції
&w=120&resize=120,86&ssl=1)
&w=120&resize=120,86&ssl=1)
