Толщиной в один атом. Ученые нашли новую удивительную форму золота
Веками ювелиры искали способы сплющить золото до самой тонкой формы из возможных. Благодаря подходу, основанному на современной химии, этого удалось достичь.
Ученые давно пытались изготовить листы золота толщиной всего в один атом, но длительное время достичь этого не удавалось из-за свойства материала «сбиваться». Недавно ученые из Linköping University в Швеции нашли рецепт, позволяющий создать сверхтонкие листы золота. Достичь успеха в этом помог древний метод, который использовали японские кузнецы.
Создание этого материала было случайным. Ученые исследовали трехмерный базовый материал, где золото было вложено между слоями титана и углерода, и решили применить к нему модификацию реагента Мураками, который вытравливает остатки углерода и, к примеру, позволяет менять цвет стали при изготовлении ножей.
«Мы создали базовый материал, имея в виду совсем другое применения. Мы начали с электропроводящей керамики под названием карбид кремния титана, где кремний содержится в тонких слоях. Тогда была идея покрыть материал золотом, чтобы создать контакт. Но когда мы подвергали компонент воздействию высокой температуры, кремниевый слой был заменен на золото внутри базового материала», — рассказывает профессор физики Ларс Хультман.
Исследователи пробовали различные концентрации реактива Мураками и различные временные промежутки для травления, которое проводится строго в темноте, чтобы в конце концов достичь желаемого результата. Интересно, что такое изменение наделило золото новыми свойствами, которые могут сделать его пригодным для использования с целью преобразования углекислого газа, производства водорода и других химических веществ.
«Если вы делаете материал чрезвычайно тонким, происходит нечто необычное. … Золото обычно является металлом, но если есть толстый одноатомный слой, золото может стать полупроводником», — говорит Шун Кашивая, исследователь дизайна материалов, участвовавший в исследовании.
В будущем исследователи стремятся изучить, возможно ли сделать то же самое с другими благородными металлами.
