Графен вітали як дивовижний матеріал, але він також викликав порив у пошуках інших перспективних атомарно тонкі матеріали. Тепер дослідникам вдалося створити 2D-версію золота, яку вони називають «золотим», і вона може мати безліч застосувань у хімії.
Вчені протягом багатьох десятиліть припускали можливість створення шарів вуглецю товщиною всього в один атом. Але лише в 2004 році команда з Манчестерського університету у Великій Британії вперше виготовила листи графену, використовуючи надзвичайно просту техніку відклеювання їх від шматка графіту звичайною липкою стрічкою.
Висока міцність, висока провідність і незвичайні оптичні властивості отриманого матеріалу спровокували цілеспрямований пошук його застосування. Але це також спонукало дослідників досліджувати, які види екзотичних можливостей можуть мати інші ультратонкі матеріали.
Золото — це матеріал, який вчені давно прагнули зробити таким же тонким, як графен, але поки що зусилля були марними. Однак тепер дослідники з Університету Лінчепінг у Швеції запозичили стару японську техніку кування, щоб створити надтонкі пластівці того, що вони називають «золотим».
«Якщо ви робите матеріал надзвичайно тонким, відбувається щось надзвичайне», — сказав Шун Кашівая, керівник дослідження. прес-реліз. «Те ж саме відбувається із золотом».
Створення голдену в минулому виявилося важким, оскільки його атоми мають тенденцію злипатися. Таким чином, навіть якщо ви можете створити двовимірний лист з атомів золота, вони швидко згортаються в наночастинки.
Дослідники обійшли це, взявши кераміку під назвою карбід кремнію титану, яка має надтонкі шари кремнію між шарами карбіду титану, і покрила її золотом. Потім вони нагріли його в печі, що змусило золото дифундувати в матеріал і замінити шари кремнію в процесі, відомому як інтеркаляція.
Це створило атомарно тонкі шари золота, вбудовані в кераміку. Щоб отримати його, їм довелося запозичити столітню техніку, розроблену японськими виробниками ножів. Вони використали хімічний склад, відомий як реагент Муракамі, який витравлює залишки вуглецю, щоб повільно відкрити золоті листи.
Дослідникам довелося експериментувати з різними концентраціями реагенту та різним часом травлення. Їм також довелося додати поверхнево-активну речовину, схожу на миючий засіб, яка захищала листи золота від травильної рідини та запобігала їх скрученню. Потім пластівці золота можна було відсіяти з розчину для більш ретельного вивчення.
В папір в Синтез природи, дослідники описують, як вони використовували електронний мікроскоп, щоб підтвердити, що шари золота справді мають товщину всього в один атом. Вони також показали, що золоті пластівці були напівпровідниками.
Це не перший раз, коли хтось стверджує, що створив голден, ноти природа. Але попередні спроби включали створення ультратонких листів, затиснутих між іншими матеріалами, і команда Linköping каже, що їхня спроба є першою, щоб створити «окремо стоячий 2D-метал».
Дослідники кажуть, що матеріал може мати низку варіантів використання. Наночастинки золота вже є перспективними як каталізатори, які можуть перетворювати пластикові відходи та біомасу на цінні матеріали, вони відзначають у своїй статті, і вони мають властивості, які можуть виявитися корисними для збору енергії, створення фотонні пристрої, або навіть розщеплення води для створення водневе паливо.
Потрібна робота, щоб налаштувати метод синтезу, щоб він міг виробляти комерційно корисні кількості матеріалу, виклик, який також затримав повне надходження графену як широко використовуваного продукту. Але команда також досліджує, чи можна застосувати подібні підходи до інших корисних каталітичних металів. Графен може бути не єдиним дивовижним матеріалом у місті надовго.
Зображення Фото: Синтез природи (CC BY 4.0)
- Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
- ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
- PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
- джерело: https://singularityhub.com/2024/04/18/scientists-make-atomically-thin-gold-with-century-old-japanese-knife-making-technique/
