Алхемичари су о овоме сањали вековима: Шта све може „златно“ злато створено у лабораторији

Револуционарни дводимензионални материјал са јединственим полупроводничким својствима створен је случајно у Шведској и једноставно назван – златни (golden).

Златари су се дуго носили са изазовом обраде злата у финије форме, што је коначно довело до стварања једнодимензионалног материјала састављеног од само једног слоја атома злата.

Шта је то „дводимензионално злато“

Пратећи научне конвенције о материјалима, истраживачи су сковали назив „златни“ за ову иновацију која показује јединствена својства која злато нема у свом тродимензионалном двојнику.

„Ако материјал учините изузетно танким, дешава се нешто изванредно – баш као и са графеном“, истиче Шун Кашиваја, научник о материјалима на Универзитету Линкопинг у Шведској.

Он објашњава да злато може да постане полупроводник када се сведе на дебљину слоја од само једног атома.

Упркос природној тенденцији злата да се скупља, претходни напори да се створи дводимензионална конфигурација су пропали, што је резултирало или танким слојем дебљине неколико атома или монослојем неодвојивим од других материјала.

Експеримент

Напредак је, међутим, направљен неочекивано док су Кашиваја и његов тим експериментисали са другим материјалом, електрично проводљивом керамиком, титанијум-силицијум-карбидом.

„Почели смо са електрично проводљивом керамиком која се зове титанијум-силицијум-карбид, где је силицијум у танким слојевима. Идеја је била да се материјал премаже златом да би се успоставио контакт. Али када смо компоненту изложили високој температури, силицијумски слој је замењен златом унутар основног материјала“, објашњава физичар материјала Ларс Хултман са Универзитета Линкопинг.

Њихов изазов лежао је у извлачењу супер-танких слојева злата између слојева титанијума и угљеника који га окружују. Превазилажење ове препреке захтевало је технику која укључује Муракамијев реагенс, раствор за обраду метала који нагриза угљеник и боји челик. Експериментишући са различитим концентрацијама и временским оквирима, успешно су уклонили околне материјале, остављајући златни слој нетакнутим.

Међутим, процес је био деликатан, захтевао је мрак да би се спречило ослобађање цијанида из нуспроизвода поменутог раствора. Поред тога, уведен је сурфактант (површински активна супстанца која смањује напетост течности) како би се спречило увијање и накупљање златног слоја, објавио је „Сајенс алерт“.

Добијени стабилни „златни“ показује својства полупроводника, нудећи нове могућности у областима као што су пречишћавање воде и хемијска производња. Студија везана за ово откриће објављена је у часопису „Нејчер синтезис“.

Погледајте и: